Letteratura scientifica selezionata sul tema "Long ARNs non-codants"

Les longs ARN non codants (lncRNAs) sont définis comme des transcrits de plus de 200nt et n'ayant pas de potentiel codant. Des études récentes ont démontré que les lncRNAs pouvaient être impliqués dans la régulation de la transcription, de la traduction, de la différenciation cellulaire, de l'expression génique, du cycle cellulaire et des modifications de la chromatine. De plus, il a été montré un impact fonctionnel de certains lncRNAs dans le processus de cancérogenèse mais nos connaissances actuelles sur ces molécules dans le cancer, et plus particulièrement dans la leucémie, restent extrêmement limitées. Au cours de cette étude, nous avons analysé l'expression des lncRNAs par RNA-sequencing sur 40 patients atteints de leucémie aiguë myéloblastique (LAM) à caryotype normal. Parmi les 11065 lncRNAs exprimés dans nos échantillons, nous avons identifié une signature de lncRNAs associée à la mutation de NPM1. Afin de mettre en évidence les fonctions putatives des lncRNAs sélectionnés, nous avons utilisé un algorithme de prédiction d'interaction protéine/ARN. De manière intéressante, plus de la moitié des lncRNAs présentent des sites d'interactions potentiels à SUZ12, une sous unité du complexe PRC2 (Polycomb repressive complex 2), connu pour être recruté par des lncRNAs pour la régulation épigénétique de gènes cibles. Par RNA immunoprécipitation (RIP) de SUZ12, nous avons pu démontrer que le lncRNA XLOC_087120 interagissait avec SUZ12. De plus, son expression est anti-corrélée avec celle des gènes voisins codants des histones, suggérant un rôle dans la régulation négative des histones par ce lncRNA. L'impact de la dérégulation de XLOC_087120 sur les histones a été confirmé par des expériences de surexpression et d'inhibition de ce lncRNA dans des lignées de LAM. De plus, même si la mutation NPM1 ne semble pas affecter directement l'expression de ce lncRNA, des expériences d'infection de la forme mutée de NPM1 dans une lignée LAM ont montré que NPM1 pourrait réguler la localisation nucléaire/cytoplasmique de XLOC_087120 et moduler sa fonction de répresseur. En conclusion, ces données suggèrent que les lncRNAs sont des facteurs clés dans la pathogenèse des LAMs
Long noncoding RNAs (lncRNAs) are defined as RNA transcripts that are larger than 200 nt but do not appear to have protein- coding potential. Recent studies have demonstrated that lncRNAs regulate many processes such as transcription, translation, cellular differentiation, gene expression regulation, cell cycle regulation, and chromatin modification. Cumulative evidence points towards an important role of lncRNAs in cancer initiation, development, and progression. However, our overall knowledge of lncRNAs in cancer, including leukemia, remains extremely limited. In this study, we investigated lncRNA expression by RNA-sequencing in 40 acute myeloid leukemia (AML) patients with normal karyotype. Among 11065 lncRNA expressed in our samples, we identified specific lncRNA signature associated with the presence of NPM1 mutation. To go further into the putative function of these lncRNAs, we used catRAPID Omics algorithm to predict potential protein partners. Interestingly, the majority of the selected lncRNAs contains putative SUZ12 binding sites, a PRC2 (Polycomb Repressive Complex 2) component known to be linked to lncRNAs and to epigenetically regulates target genes. By using SUZ12 RNA Immunoprecipitation, we identify one lncRNA named XLOC_087120 linked to SUZ12. XLOC_087120 is located in a region enriched in histone genes. Pearson correlation showed a significative anti-correlation between XLOC_087120 and histone neighboring coding gene expression suggesting a role of this lncRNA in the regulation of histone genes. The impact on histone genes expression was confirmed by overexpression and inhibition of XLOC_087120 in AML cell lines. Overexpression of NPM1 mutant in an AML cell line showed that NPM1 modulates the nuclear/cytoplasmic localization of XLOC_087120 and consequently its repressive function. Altogether, these data suggest that lncRNAs should be considered as key players in the pathogenesis of acute myeloid leukemias

Les cancers bronchopulmonaires non à petites cellules (CBNPC) sont la première cause de décès par cancer, les adénocarcinomes étant la forme la plus fréquente. Malgré une prise en charge précoce, ils constituent, par leur taux de récidive important et leur mauvais pronostic, un véritable problème de santé publique. Nous nous intéressons à l'hypoxie, un facteur agressivité des ADC, et à la famille des longs ARNs non codants (lncARNs), dérégulés dans de nombreux cancers et en réponse à l'hypoxie, mais peu caractérisés sur le plan structural et fonctionnel. Ces transcrits représentent un espoir pour le développement de nouvelles thérapies. Au cours de ma thèse, j'ai identifié une dizaine de lncARNs régulés par l'hypoxie in vitro et in vivo dans des ADC de stades précoces. j'ai caractérisé NLUCAT1, un transcrit nucléaire induit par l'hypoxie. L'invalidation de ce transcrit par le système CRISPR/Cas9 a révélé une diminution de la prolifération et de l'invasion cellulaires, et une augmentation du stress oxydatif et de la sensibilité au cisplatine, traduisant un potentiel rôle pro-oncogénique de ce transcrit dans les ADC. L'analyse du transcriptome a révélé une répression des réseaux de gènes contrôlés par NRF2, HIF et NFkβ dans les cellules déficientes pour NLUCAT1. Nous avons notamment identifié des gènes de la réponse anti-oxydante régulés par NRF2 dont l'ARN interférence mime en partie les conséquences de l'inactivation de NLUCAT1 sur l'apoptose. Nos résultats démontrent que NLUCAT1 exerce des activités pro-tumorales dans les ADC et suggère qu'il pourrait représenter une cible thérapeutique potentielle dans ce type de cancer
Non Small Cell Lung Cancer (NSCLC) is the leading cause of cancer death worldwide, with poor prognosis and a high rate of recurrence despite early surgical removal. It is therefore essential to identify new prognostic markers and new therapeutic targets. We are interested in gene regulation related to hypoxia, a factor associated with relapse of lung adenocarcinomas (LUAD). The roles of long non coding RNAs (incRNAs) in cancer development and hypoxic response are largely unexplored. A transcriptome profiling of early-stage LUAD samples indicated that a set of incRNAs was correlated to a metagene hypoxic signature. Some of these transcripts were also sensitive to hypoxia in LUAD cell lines. We focused on a new "hypoxaLinc", named NLUCAT1 that is strongly up-regulated by hypoxia in vitro and correlated to hypoxic markers and bad prognosis in LUAD samples. Full molecular charactherization of NLUCAT1 showed that LUCAT1 is mainly regulated by NF-kβ and NRF2 transcription factors. Targered deletion of NLUCAT using CRISPR/CAS9 in A549 LUAD cell line, revelated a decrase in proliferative and invasive properties, an increase in oxidative stress and a higher sensisivity to displatin-induced apoptosis. We identified genes of the NRF2-regulated and anti-oxidant response whose RNA interference partially mimicked the consequences of NLUCAT1 inactivation on ROS-dependent caspase activation. Overall, our data strongly demonstrate that NLUCAT1 exerts pro-tumoral activities in early stages hypoxic LUADs ans suggest it could represent a new potential therapeutic target in lung cancer

Les cancers bronchopulmonaires non à petites cellules (CBNPC) sont la première cause de décès par cancer, les adénocarcinomes étant la forme la plus fréquente. Malgré une prise en charge précoce, ils constituent, par leur taux de récidive important et leur mauvais pronostic, un véritable problème de santé publique. Nous nous intéressons à l'hypoxie, un facteur agressivité des ADC, et à la famille des longs ARNs non codants (lncARNs), dérégulés dans de nombreux cancers et en réponse à l'hypoxie, mais peu caractérisés sur le plan structural et fonctionnel. Ces transcrits représentent un espoir pour le développement de nouvelles thérapies. Au cours de ma thèse, j'ai identifié une dizaine de lncARNs régulés par l'hypoxie in vitro et in vivo dans des ADC de stades précoces. j'ai caractérisé NLUCAT1, un transcrit nucléaire induit par l'hypoxie. L'invalidation de ce transcrit par le système CRISPR/Cas9 a révélé une diminution de la prolifération et de l'invasion cellulaires, et une augmentation du stress oxydatif et de la sensibilité au cisplatine, traduisant un potentiel rôle pro-oncogénique de ce transcrit dans les ADC. L'analyse du transcriptome a révélé une répression des réseaux de gènes contrôlés par NRF2, HIF et NFkβ dans les cellules déficientes pour NLUCAT1. Nous avons notamment identifié des gènes de la réponse anti-oxydante régulés par NRF2 dont l'ARN interférence mime en partie les conséquences de l'inactivation de NLUCAT1 sur l'apoptose. Nos résultats démontrent que NLUCAT1 exerce des activités pro-tumorales dans les ADC et suggère qu'il pourrait représenter une cible thérapeutique potentielle dans ce type de cancer
Non Small Cell Lung Cancer (NSCLC) is the leading cause of cancer death worldwide, with poor prognosis and a high rate of recurrence despite early surgical removal. It is therefore essential to identify new prognostic markers and new therapeutic targets. We are interested in gene regulation related to hypoxia, a factor associated with relapse of lung adenocarcinomas (LUAD). The roles of long non coding RNAs (incRNAs) in cancer development and hypoxic response are largely unexplored. A transcriptome profiling of early-stage LUAD samples indicated that a set of incRNAs was correlated to a metagene hypoxic signature. Some of these transcripts were also sensitive to hypoxia in LUAD cell lines. We focused on a new "hypoxaLinc", named NLUCAT1 that is strongly up-regulated by hypoxia in vitro and correlated to hypoxic markers and bad prognosis in LUAD samples. Full molecular charactherization of NLUCAT1 showed that LUCAT1 is mainly regulated by NF-kβ and NRF2 transcription factors. Targered deletion of NLUCAT using CRISPR/CAS9 in A549 LUAD cell line, revelated a decrase in proliferative and invasive properties, an increase in oxidative stress and a higher sensisivity to displatin-induced apoptosis. We identified genes of the NRF2-regulated and anti-oxidant response whose RNA interference partially mimicked the consequences of NLUCAT1 inactivation on ROS-dependent caspase activation. Overall, our data strongly demonstrate that NLUCAT1 exerts pro-tumoral activities in early stages hypoxic LUADs ans suggest it could represent a new potential therapeutic target in lung cancer

Les cancers broncho-pulmonaires non à petites cellules, et plus particulièrement les adénocarcinomes (ADC), constituent la première cause de mortalité due au cancer dans les pays développés. Malgré des prises en charge précoces, leur fort taux de récidive, nécessite l'identification de nouveaux marqueurs pronostics et de nouvelles cibles thérapeutiques. Dans cette optique, nous nous intéressons à l'hypoxie, un facteur d’agressivité tumoral, et à la famille émergente des longs ARNs non codants qui régulent l’expression génique par le biais de complexes ribonucléoprotéiques. Des analyses transcriptomiques de cohortes de patients d’ADC pulmonaires ont permis l’identification d'une quarantaine de longs ARNs non codants (lncARN) corrélés au statut hypoxique des tumeurs et/ou à un mauvais pronostic vital. Nous nous sommes focalisés sur deux candidats, NLUCAT1 et LINC01116, induits par l'hypoxie et associés à une diminution de la survie des patients. NLUCAT1 est un transcrit nucléaire de 9800 nt dont l’invalidation par le système CRISPR/Cas9 réduit les propriétés prolifératives et invasives des cellules et augmente la production de RLO et l'apoptose induite par le cisplatine ou un stress oxydatif. L’analyse comparative des transcriptomes de cellules invalidées ou non pour NLUCAT1 a révélé son implication dans la régulation du stress oxydatif via un rétrocontrôle positif sur des gènes de la réponse anti-oxydante. Par ailleurs, LINC01116 est cytosolique et exprimé conjointement dans les cellules cancéreuses et dans les cellules endothéliales du microenvironnement tumoral. J'ai montré que des siARNs réduisent l'adhésion et augmentent la perméabilité trans-endothéliale suggérant des défauts au niveau des contacts intercellulaires. J'ai ensuite entrepris l'étude du mode d'action de LINC01116 par l'identification de ses partenaires protéiques. Des expériences de "RNA pulldown" couplées à de la spectrométrie de masse ont permis d’identifier les protéines ILF3 et PABPC1. Ces interactions ont été validées par des expériences inverses d'immunoprécipitation d'ARN (RIP). L’implication de ces protéines dans le mode d’action de LINC01116 nécessite des études complémentaires.L’ensemble des résultats collectés durant ma thèse ont mis en évidence l’action pro-tumorale du transcrit NLUCAT1 dans les ADC et l'implication de LINC01116 dans la modification du microenvironnement vasculaire tumoral. Ces transcrits, associés à un mauvais pronostic des ADC, pourraient représenter des cibles thérapeutiques potentielles pour la prise en charge des patients
Lung cancers, and notably Lung Adenocarcinomas (LUAD) are the leading cause of cancer death worldwide. Their high rate of recurrence despite early, requires new prognostic markers and new therapeutic targets. The combined study of local cohort (CHU of Nice) and large scale (TCGA) transcriptomes of LUAD allowed the identification of a shortlist of 28 long non-coding RNAs (lncRNA) correlated with hypoxia, a factor of tumor aggressiveness, and a poor prognosis. LncRNAs are transcripts that modulate gene expression through the recruitment of proteins and/or nucleic acids and represent an interesting source of new therapeutic targets. Two lncRNAs candidate were selected and molecular characterization was undertaken by sequencing, RT-PCR and smRNA FISH and concern the nuclear lncRNA NLUCAT1 of 9,8kb and the cytosolic lncRNA LINC01116 of 1,2kb. Experiments with loss of function via CRISPR/Cas9 systems, interference RNA and gain of function allowed to characterize the function of these transcripts. Invalidation of NLUCAT1 by CRISPR/Cas9 reduces proliferation, migration, invasion and increases cisplatin sensitivity and ROS production. Bioinformatic analysis of transcriptomes from cells invalidated or not for NLUCAT1 has demonstrated its involvement in the mechanisms of regulation of oxidative stress via a positive feedback from the NRF2 antioxidant pathway. On the other hand, lncRNA LINC01116 is mainly expressed in endothelial cells of the tumor microenvironment and its inhibition by interfering RNA reduces the adhesion capacities and increases the permeability of the endothelium. Mechanistic characterization was perform for LINC01116 via RNA pulldown-MS co-precipitation experiments and idenfied a list of potential partner proteins. The proteins of RNA metabolism and stability, ILF3 and PABPC1 were identified and their interactions with LINC01116 were validated by RNA immunoprecipitation (RIP). Overall, during my thesis, I determine the pro-tumoral action of the NLUCAT1 in LUAD and the involvement of LINC01116 in the modification of the tumor microenvironment. These two transcripts could represent potential therapeutic targets in the management of lung cancer

Les longs ARNs non codants (lncRNAs) sont définis comme des transcrits ayant une taille supérieure à 200 nucléotides et dépourvus de potentiel codant. Longtemps considérés comme inutiles, leur étude récente a démontré qu’ils jouent un rôle important dans l’expression de nos gènes. On compte d’ailleurs de plus en plus d’exemples de ces lncRNAs dérégulés dans les cancers. Notre étude visait à évaluer l’existence de profils d’expression particuliers de lncRNAs au sein des leucémies aiguës myéloïdes à caryotype normal (LAM-CN), dont l’implication dans cette pathologie n’est que peu décrite. Le séquençage des ARNs que l’on a effectué sur une cohorte de 40 patients atteints de LAM-CN nous a permis de faire ressortir une signature minimale de 12 lncRNAs différentiellement exprimés chez les patients porteurs de la mutation dans le gène de la nucléophosmine (NPM1). Ces résultats ont été validés par RT-qPCR (Fluidigm) sur une cohorte indépendante composée de 134 nouveaux patients atteints de LAM-CN. Parmi cette signature, nous avons identifié un biomarqueur potentiel, le XLOC_109948, dont la faible expression est associée à un bon pronostic, particulièrement chez les patients NPM1 mutés. De plus, l’inhibition de ce lncRNA par transfection transitoire de gapmeRs dans une lignée cellulaire de LAM NPM1 muté augmente l’apoptose de ces cellules traitées à l’aracytine, suggérant un rôle du XLOC_109948 dans la sensibilité au traitement. Nous avons également caractérisé un autre lncRNA de la signature NPM1, baptisé LONA (LncRNA Overexpressed in NPM1-Mutated AML patients). Nous avons remarqué d’une part, que la mutation NPM1 induit une délocalisation nucléaire du lncRNA LONA, ce qui impacte ses fonctions cellulaires. Des stratégies perte et gain de fonctions ont montré que LONA aurait un rôle oncogénique en contexte de LAM NPM1 muté où il est impliqué in vitro et in vivo dans les processus de différentiation myéloïde et de croissance cellulaire en régulant l’expression de gènes cruciaux tels que THBS1, ASB2 ou MAFB. A l’inverse, la dérégulation de LONA en contexte de LAM NPM1 sauvage induit des effets opposés et suppresseurs de tumeurs, suggérant des régulations différentes en fonction du statut mutationnel de NPM1. D’autre part, le locus du lncRNA LONA est situé sur le chromosome 6 humain, au sein du cluster HIST1 codant des gènes des histones canoniques. Chez les patients NPM1 muté, l’expression du lncRNA LONA est inversement corrélée à celle de gènes voisins codant des histones. De manière cohérente, la diminution du lncRNA LONA dans notre lignée de LAM NPM1 muté est associée à une augmentation de l’expression de certaines des histones proximales du cluster. Par immunoprécipitation d’ARN, nous avons montré que LONA interagit avec le complexe de répression Polycomb (PRC2), suggérant sa contribution dans les régulations épigénétiques de la transcription des histones. De manière plus préliminaire, le lncRNA LONA pourrait également réguler l’étape de maturation des messagers des histones canoniques, en séquestrant telle une éponge moléculaire le snRNA U7, un petit ARN régulateur impliqué dans la maturation des extrémités 3’ des ARNs messagers des histones. L’ensemble de ces données suggère que les lncRNAs pourraient être considérés comme des biomarqueurs potentiels robustes, et apparaissent comme des acteurs clés dans le développement des leucémies aiguës myéloïdes
Long noncoding RNAs (lncRNAs) are defined as transcripts longer than 200 nucleotides without protein-coding potential. Long considered as useless, their recent study has demonstrated that lncRNAs have important roles in gene expression regulation. Cumulative evidence points toward the implication for lncRNAs deregulation in tumorigenesis. In this study, we sought to evaluate specific lncRNAs expression profiles among cytogenetically normal AML patients (CN-AML), their involvement in this pathology being barely referenced. The RNA sequencing that we performed on forty CN-AML patients allowed us to highlight a minimal set of 12 differentially expressed lncRNAs in AML patients bearing the mutation in the Nucleophosmin gene (NPM1). These results were confirmed by RT-qPCR (Fluidigm) on a validation set of 134 CN-AML patients. Among these, we identified one putative biomarker, the lncRNA XLOC_109948, whose low expression indicates a good prognosis, especially for NPM1-mutated patients. Consistently, the downregulation of XLOC_109948 using GapmeRs in a NPM1-mutated AML cell line enhances apoptosis of these cells treated with aracytine, suggesting the role of XLOC_109948 in drug sensitivity. We also functionally characterized another lncRNA of the NPM1 signature, that we named LONA (lncRNA overexpressed in NPM1-mutated AML patients). On one hand, we observed that the mutation of NPM1 leads to a nuclear delocalization of LONA lncRNA, which consequently modulates its cellular functions. Loss and gain of functions strategies allowed us to show that LONA seems to have oncogenic effects in a NPM1 mutated AML context, where it is implicated in vitro in myeloid differentiation and in vivo cellular growth processes by regulating the expression of master genes such as THSB1, ASB2, and MAFB. At the contrary, the deregulation of LONA lncRNA in a NPM1 wild type AML context leads to opposite and tumor suppressor effects, suggesting a different regulation depending on the mutational status of NPM1. On the other hand, the LONA’s genomic locus is located on chromosome 6, within a cluster of histone coding genes. In NPM1 mutated AML patients, we observed that the expression of LONA inversely correlates with the expression of some neighboring histones genes. Consistently, the downregulation of LONA lncRNA by using GapmeRs in a NPM1 mutated AML cell line leads to the upregulation of some proximal histones genes of the cluster. By RNA immunoprecipitation, we showed that LONA interacts with the Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2), suggesting its contribution to epigenetic regulation of histone genes transcription and chromatin remodeling. More preliminary, we also think that LONA could regulate the maturation step of histone messengers by sequestrating, as a molecular sponge, the snRNA U7, a small regulatory RNA implicated in the maturation of histone messengers 3’ ends. Altogether, these data suggest that lncRNAs could be considered as strong prognostic biomarkers and emerged as key players in the pathogenesis of Acute Myeloid Leukemia

Le virus de l'hépatite B (VHB) reste un problème de santé majeur dans le monde malgré la disponibilité du vaccin. Le VHB n’est pas éradiqué par les thérapies actuelles et 240 millions de personnes infectées chroniquement restent à risque de développer une cirrhose du foie et un carcinome hépatocellulaire (CHC).Le VHB est un petit virus hépatotrope doté d'un génome à ADN double brin partiel (ADNrc). Après infection l'ADNrc est converti en ADN épisomal (ADNccc) qui est ensuite organisé en minichromosome viral, qui est le modèle pour la transcription et qui initie la réplication. La protéine de l'hépatite B x (HBx) est recrutée sur l'ADNccc pour initier et maintenir la transcription de l'ADN ccc. HBx cible aussi directement des gènes cellulaires impliqué dans le développement du CHC.Nous avons utilisé une approche ChIP-Seq pour identifier toutes les cibles génomiques de HBx dans les cellules qui répliquent le VHB. Les cibles HBx sont à la fois des gènes codant les protéines et des ARNnc (75 miARN et 34 lncRNA). Nous avons montré que HBx réprimait un sous-ensemble de miARNs qui réguleraient négativement la réplication virale (ex : miR-24) et des miARNs impliqués dans le développement du CHC (ex : miR-21). Parmi les lncARNs ciblés pour HBx, nous avons étudié DLEU2, qui est fortement surexprimé dans l’infection par le VHB et le CHC. Nous avons en outre montré que DLEU2 lie à la fois HBx et l’histone méthyltransférase Ezh2, la sous-unité catalytique du complexe répressif PRC2. L'interaction avec DLEU2 et HBx relie les fonctions Ezh2/PRC2 conduisant à l'activation constitutive d'un sous-ensemble de gènes cibles d'Ezh2 qui sont normalement conservés dans un état réprimé. Nous avons également montré que l’interaction de HBx avec DLEU2 se produisait sur le minichromosome de l’ADNccc où elle stimulait la transcription/réplication du virus. Enfin, nous avons caractérisé par ATAC-Seq les changements d'accessibilité de la chromatine imposés par HBV dans les hépatocytes humains primaires
Hepatitis B virus (HBV) remains a major health problem worldwide despite the availability of the vaccine. No cure is available for the 240 million peoples chronically infected with HBV that are at risk to develop liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma (HCC). Viral suppression, achieved by long term treatment with nucleotides analogues (NUCs), impacts on liver fibrosis and prevents liver decompensation but HCC risk is not reduced in the first 5 years of treatment. HBV is a small hepatotropic virus with a partially double strand DNA (rcDNA) genome. After hepatocyte infection the rcDNA is converted into the cccDNA episome that is then organized into a viral minichromosome that is the template for all viral transcripts and initiates replication. The hepatitis B x protein (HBx) is recruited on the cccDNA and is required to launch and maintain cccDNA transcription. HBx has also been shown to directly target cellular genes and this has been related to HCC development.We used a ChIP-Seq approach to determine the full repertoire of HBx genomic targets in HBV replicating cells. HBx targets include both protein coding genes and ncRNA (75 miRNAs and 34 lncRNAs). We showed that HBx represses a subset of miRNAs that would negatively regulate viral replication (i.e. miR-24) and miRNAs involved in HCC development (i.e. miR-21). Among the HBx targeted lncRNAs we focused DLEU2, which is strongly upregulated in HBV infection and HCC. We further showed that DLEU2 binds both HBx the Ezh2 histone methyltransferase, the catalytic subunit of the repressive PRC2 complex. The interaction with DLEU2 and HBx re-wires Ezh2/PRC2 functions leading to the constitutive activation of a subset of Ezh2 target genes that are normally kept in a repressed state. We also showed that HBx interaction with DLEU2 occurs on the cccDNA minichromosome where it boosts HBV transcription/replication. Finally, we characterized by ATAC-Seq HBV imposed changes of chromatin accessibility in primary human hepatocytes

Le mélanome est le plus agressif des cancers de la peau, représentant 1 % des cancers cutanés mais responsable de la plupart des décès liés à ces cancers. Les mélanomes métastatiques sont traités par immunothérapie ou par une inhibition ciblée de MAPK. Néanmoins, la résistance primaire ou acquise met les chercheurs au défi de trouver de nouvelles thérapies. Dans ce contexte, le laboratoire d’accueil a identifié une série de longs ARNs non-codants (LncRNA) spécifiques du mélanome. Mon projet concerne le lncRNA LENT (LncRNA Enhancer of Translation) fortement exprimé dans les mélanomes par rapport aux autres cancers ou tissus. LENT est régulé par le facteur de transcription MITF et exprimé dans les cellules de mélanome mélanocytiques. Le silencing de LENT inhibe la prolifération des mélanomes et induit l’apoptose. La purification de LENT couplée à la spectrométrie de masse a révélé une interaction sélective avec la résolvase DHX36 qui régule la traduction d’ARNm et se localise aux mitochondries dans les cellules de mélanome. La délétion de LENT module l’association de nombreux ARNm avec DHX36 et les polysomes, modulant leur traduction. Cette délétion promeut la mitophagie et réduit la capacité de réponse au stress des cellules de mélanome, entrainant leur mort. LENT représente ainsi une nouvelle cible thérapeutique pour traiter le mélanome cutané
Melanoma is the most aggressive form of skin cancers, accounting for 1% of all cutaneous cancers, but is responsible for the majority of deaths from these cancers. Metastatic melanoma is treated with immunotherapy or targeted MAPK inhibition. However, primary or acquired resistance is challenging researchers to find new therapies. In this context, the host laboratory has identified a series of melanoma-specific long non-coding RNAs (lncRNAs). My project concerns the lncRNA LENT (LncRNA Enhancer of Translation), which is highly expressed in melanoma compared with other cancers or normal tissues. LENT is regulated by the transcription factor MITF and expressed in melanocytic melanoma cells. Silencing of LENT inhibits melanoma proliferation and induces apoptosis. Purification of LENT coupled to mass spectrometry revealed a selective interaction with the G quadruplex resolvase DHX36 which regulates mRNA translation and localizes to mitochondria in melanoma cells. LENT deletion modulates the association of many mRNAs with DHX36 and polysomes, modulating their translation. This deletion promotes mitophagy and reduces the stress response capacity of melanoma cells, leading to their death. LENT therefore represents a new therapeutic target for treating cutaneous melanoma

Le développement du séquençage ARN, ou RNAseq, a permis l'essor de la recherche intensive de biomarqueurs dans de nombreux domaines de la biologie. L’information complète du transcriptome contenue dans les données de sorties, permet à un bioinformaticien assidu de dépasser les connaissances actuelles et d’accéder, grâce à des pipelines informatiques avancés, à d’innombrables signatures d’intérêts inédites. Dans cette thèse nous mettons en avant que ces marqueurs potentiels, essentiellement explorés pour répondre à des problématiques clinique en conditions pathologiques, peuvent être utilisés pour affiner la caractérisation de types de cellules sans marqueurs strictement spécifiques. Nous nous sommes intéressés aux cellules souches mésenchymateuses (MSCs), un type de cellules souches adultes multipotentes, fortement utilisées en clinique mais ne possédant pas de marqueurs positifs strictement spécifiques.Notre étude se concentre sur la recherche des ARN longs non-codants non annotés. Ces ARNs, aussi nommés "lncRNA", constituent une classe émergente de transcrits encore peu explorée à ce jour. De plus, cette catégorie démontre une spécificité conditionnelle et tissulaire élevée. Nous avons élaboré un pipeline d’analyse RNAseq optimisé pour la reconstruction et la quantification de lncRNAs non annotés.En utilisant les données publiques de RNAseq, venant de différentes sources de MSCs et d'autres types de cellules, nous avons identifié de nouveaux lncRNA non annotés exprimés spécifiquement dans les MSCs.Nous avons développé pour ce projet Kmerator.jl, un outil qui permet de décomposer un transcrit en sous séquences spécifiques (k-mers) afin de chercher et quantifier plus rapidement la signature de nos candidats dans un grand nombre de données RNAseq. Kmerator a également été utilisé dans d'autres applications pour tester la qualité des données RNA-seq disponibles en accés public.Après validation de ces nouveaux biomarqueurs de MSCs par qPCR, nous avons eu recours à plusieurs outils informatiques pour prédire leurs fonctions potentielles. Enfin, nous avons analysé des données RNAseq « single-cell » pour aborder l’hétérogénéité d’expression au sein des populations MSCs
The development of RNA sequencing, or RNAseq, have opened the path of intensive biomarkers research in many areas of biology. The complete information of the transcriptome contained in the output data, allows a bioinformatician to surpass the current knowledge and to access, thanks to advanced computer pipelines, to signatures of new interest. In this thesis, we are showing that these potential markers, classically used in clinical and pathological conditions, can be used to characterize cell types without extensive markers profile. We have studied mesenchymal stem cells, a type of adult multipotent stem cells, strongly used in clinics but without strickly specific positive markers. Our study mainly focuses on the search for non-annotated, long non-coding RNAs. These RNAs, also called "lncRNA", constitute an emerging class of transcripts and are still lightly explored.In addition, this category presents a highly tissue-related specificity. We have developed an optimized RNAseq pipeline for the reconstruction and quantification of non-annotated lncRNAs.Using public data from RNAseq, coming from different sources of MSC and other cell types, we have identified new non-annotated lncRNAs clearly and specifically expressed in MSCs. to complete this project, we developed Kmerator.jl, a bioinformatical tool that allows to decompose a transcript in k-mer, and select specific sub-sequences, in order to search and quantify at a faster rate the signature of our candidates in a large number of RNAseq dataset. After validation of these new biomarkers of MSCs by qPCR, we used several computer tools to predict their potential functions. Finally, we analyzed single-cell RNAseq data to address the heterogeneity of expression within MSC populations

Chez la levure fissipare Schizosaccharomyces pombe, un sous-ensemble de gènes méiotiques est transcrit de manière constitutive au cours de la mitose. Afin d’éviter l'expression prématurée du programme méiotique et l'initiation de la différenciation sexuelle, les cellules ont développé un système de dégradation de l'ARN qui élimine sélectivement les transcrits méiotiques correspondants. Ce processus nécessite la protéine de liaison à l'ARN Mmi1 (à domaine YTH), qui reconnaît en cis les molécules d'ARN (motifs UNAAAC) et les cible pour la dégradation par l'exosome nucléaire. Au début de la méiose, Mmi1 est séquestrée au sein d’une particule ribonucléoprotéique composée de la protéine de liaison à l'ARN Mei2 et du long ARN non-codant (lncRNA) meiRNA, permettant ainsi l'expression des gènes méiotiques et le déroulement de la méiose. Mon travail de thèse a consisté à étudier les mécanismes par lesquels Mmi1 assure la dégradation des transcrits méiotiques et qui régulent son activité au cours des cycles mitotiques et méiotiques. Pendant la croissance végétative, Mmi1 s'associe étroitement à la protéine conservée Erh1 pour former le complexe hétérotétramérique Erh1-Mmi1 (EMC) qui est essentiel pour la dégradation des transcrits méiotiques. Par des approches de biologie structurale et de biochimie, nous avons montré qu'Erh1 s'assemble en homodimère in vitro et in vivo, en accord avec des analyses récentes. Des mutations qui empêchent l'homodimérisation d'Erh1 mais préservent son interaction avec Mmi1 entraînent l'accumulation de transcrits méiotiques en raison d'un défaut de liaison de Mmi1 à ses cibles ARN. L'homodimérisation d’Erh1 est également nécessaire pour séquestrer Mmi1 dans le complexe Mei2-meiRNA et assurer la progression de la méiose. Ainsi, l'assemblage d’EMC est essentiel pour la reconnaissance et la dégradation des transcrits méiotiques par Mmi1 dans les cellules mitotiques et contribue à l'inactivation de cette dernière au début de la méiose. Des travaux antérieurs ont montré que, pendant la croissance végétative, Mmi1 recrute le complexe Ccr4-Not pour ubiquitinyler et limiter l’accumulation de son propre inhibiteur Mei2, maintenant ainsi son activité dans la dégradation des ARNs méiotiques. Nous avons identifié un lncRNA, différent de meiRNA et appelé mamRNA (Mmi1- and Mei2-associated RNA), qui sert de plateforme à Mmi1 pour cibler Mei2 vers le complexe Ccr4-Not. Réciproquement, lorsque cette régulation négative de Mei2 est défectueuse, mamRNA est nécessaire pour l'inactivation de Mmi1 par les niveaux élevés de Mei2. Des expériences d’hybridation in situ par fluorescence en molécules uniques (smFISH) ont également montré que mamRNA est localisé dans un corps nucléaire contenant Mmi1, suggérant que le contrôle mutuel de Mmi1 et Mei2 est confiné dans l’espace. mamRNA peut également relayer meiRNA pour inhiber Mmi1 et favoriser la progression de la méiose. mamRNA apparait donc comme un régulateur critique des activités de Mmi1 et Mei2 pour ajuster la dégradation des ARNs méiotiques et modeler la transition de la mitose vers la méiose
In the fission yeast S. pombe, a subset of meiosis-specific genes is constitutively transcribed during the mitotic cell cycle. To prevent untimely expression of the meiotic program and premature initiation of sexual differentiation, cells have evolved an RNA degradation system that selectively eliminates the corresponding meiotic transcripts. This process requires the YTH-family RNA-binding protein Mmi1, which recognizes cis-elements within RNA molecules (UNAAAC motifs) and targets them for degradation by the nuclear exosome. At the onset of meiosis, Mmi1 is sequestered in a ribonucleoparticle composed of the RNA-binding protein Mei2 and the long non-coding RNA (lncRNA) meiRNA, thereby allowing expression of meiotic genes and meiosis progression. My PhD work consisted in studying the mechanisms by which Mmi1 promotes the degradation of meiotic transcripts and how its activity is regulated during both the mitotic and meiotic cell cycles. During vegetative growth, Mmi1 tightly associates with the evolutionarily conserved Erh1 protein to form the heterotetrameric Erh1-Mmi1 complex (EMC) that is essential for the degradation of meiotic transcripts. Using biochemical and structural approaches, we have shown that Erh1 assembles as a homodimer in vitro and in vivo, consistent with recent analyses. Mutations that disrupt Erh1 homodimerization but preserve interaction with Mmi1 result in the accumulation of meiotic transcripts due to inefficient binding of Mmi1 to its RNA targets. Erh1 homodimerization is also required for Mmi1 luring by the Mei2-meiRNA complex and meiosis progression. Thus, EMC assembly is essential for the recognition and degradation of meiotic transcripts by Mmi1 in mitotic cells and contributes to Mmi1 inactivation at meiosis onset. Previous work showed that, during vegetative growth, Mmi1 recruits the conserved Ccr4-Not complex to ubiquitinylate and downregulate a pool of its own inhibitor Mei2, thereby maintaining its activity in meiotic RNA degradation. We have identified a lncRNA, different from meiRNA and termed mamRNA (Mmi1- and Mei2-associated RNA), to which Mmi1 associates to target Mei2 to the Ccr4-Not complex. Conversely, when Mei2 downregulation is impaired, mamRNA is necessary for Mmi1 inactivation by increased Mei2 levels. Single molecule RNA FISH experiments also indicated that mamRNA localizes to a nuclear body enriched in Mmi1, suggesting that the mutual control of Mmi1 and Mei2 is spatially confined. mamRNA can also take over meiRNA to inhibit Mmi1 and promote meiosis progression. Therefore, mamRNA emerges as a critical regulator of Mmi1 and Mei2 activities to fine tune meiotic RNA degradation and shape the mitosis to meiosis transition

La maladie de Chagas est une maladie parasitaire causée par le protozoaire Trypanosoma cruzi et transmise par des insectes hématophages . Elle est composée de 2 phases : la phase aiguë et la phase chronique. Parmi les individus infectés, 30 % développent la forme chronique de la maladie. Les patients présentent des atteintes cardiaques, digestives (œsophage, côlon) et cardiodigestives. Notre étude a été focalisée sur les patients atteints de cardiomyopathie chagasique (CCC). Notre objectif est d’identifier des gènes de susceptibilité pouvant être impliqués dans le développement des formes chroniques. Notre étude a permis de mettre en évidence une variation d’expression de certains gènes entre les CCC et les contrôles. Nous nous sommes également intéressés aux processus épigénétiques pouvant réguler l’expression des gènes. Une étude de la méthylation de l’ADN croisée avec l’étude du transcriptome nous ont permis d’identifier des gènes présentant à la fois des variations d’expression et de méthylation. Pour certains de ces gènes, nous avons démontré que la méthylation est responsable de la variation d’expression observée. Enfin, nous avons étudié un ARN long non-codant, MIAT. Nous avons démontré qu’il est surexprimé chez les CCC par rapport aux contrôles et dans un modèle murin infecté par T. cruzi. De plus, l’analyse de l’expression de micro-ARNs couplée à une analyse de transcriptome nous a permis d'identifier plusieurs micro-ARNs indispensables à la régulation de l’expression des gènes. Enfin, une étude protéomique nous a permis de mettre en évidence une augmentation de la production de protéine pour certains gènes, en lien avec l’augmentation de l’expression observée
Chagas disease is a parasitic disease caused by the protozoan Trypanosoma cruzi and transmitted by the hematophagous insects. The disease is composed by acute and chronic phases. Among the infected individuals, 30 % develop chronic form. They suffer from heart, digestive (esophagus, colon) and cardiodigestives injury. Our study was focused on patients with dilated chagasic cardiomyopathy (CCC). Our goal is to identify susceptibility genes that may be involved in the development of chronic forms. Our study revealed a variation in the expression of certain genes between CCC group and controls. We are also interested in epigenetic processes that can regulate the expression of genes. A study of the DNA methylation crossed with the transcriptome allowed us to identify genes presenting both variations in expression and methylation. For some of these genes we demonstrated that methylation is responsible for the expression variation observed. Finally, we studied a long non-coding RNA called MIAT. Our study demonstrated that it is overexpressed in CCC compared to controls and in a murine model infected by T. cruzi. Furthermore, the analysis of the expression of micro-RNAs crossed with transcriptome analysis allowed us to identify several micro-RNAs whose functions are essential in the regulation of gene expression. Finally, a proteomic study allowed us to demonstrate an increase in the production of protein for certain genes, correlated with the increase in expression levels observed