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Version PDF      Expression génétique et maladies - URA1644 du CNRS


  Responsable : YANIV Moshe (yaniv@pasteur.fr)


  resume

 

Notre unité étudie les rôles respectifs des facteurs de transcription et des machineries de remodelage de la chromatine lors de l'activation et de la répression des gènes dans les cellules de mammifères. Nous étudions le rôle de plusieurs familles de facteurs de transcription individuels dans le contrôle de la différenciation cellulaire et de l'organogenèse, ainsi que dans la croissance cellulaire ou l'apoptose. Nous procédons à l'inactivation complète ou conditionnelle de gènes chez la souris et utilisons des puces à ADN ainsi qu'une recherche in silico. Nos travaux ont des implications pour la compréhension de la transformation cellulaire viro-inductible ou non et pour la compréhension de certaines maladies comme le diabète de type II, l'insuffisance rénale ou hépatique.



  rapport

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HNF1alpha et HNF1beta : développement et maladiesResponsable : Marco Pontoglio. Autres membres du groupe : Olivier Bluteau, Claire Chéret, Antonia Doyen, Evelyne Fischer, Lionel Gresh, Serge Garbay et Andreas Reimann

Hepatocyte Nuclear Factor 1alpha et beta (HNF1aet HNF1 b) sont deux homéoprotéines qui sont apparues au cours de l'évolution avec les premiers vertébrés. Elles partagent de fortes homologies et sont exprimées dans les épithélia polarisés de différents organes tels que : le foie, le rein, le pancréas et l'intestin, où elles contrôlent l'expression de gènes cibles spécifiques. Des souris déficientes en HNF1b meurent à 7.5 jours de développement embryonnaire d'un défaut de la différenciation de l'endoderme viscéral extra-embryonnaire. D'autre part, l'inactivation conditionnelle de ce gène dans le foie entraîne un défaut de formation des canaux biliaires et des artérioles hépatiques. L'inactivation d'HNF1a entraîne des dysfonctionnements post-nataux du foie, du rein et du pancréas. Ces souris souffrent d'une hypercholestérolémie, d'une hyperphénylalaninémie, d'un syndrome rénal de Fanconi et d'un grave défaut de sécrétion d'insuline. Par ailleurs, des mutations autosomales dominantes dans les gènes HNF1a et b sont associées, chez l'homme, avec un diabète de type II (MODY3 et MODY5). A l'aide de micro puces ADN (Affymetrix) nous avons identifié quelques centaines de gènes dont l'expression hépatique dépend de l'un de ces deux facteurs de transcription. Nous étudions actuellement la corrélation entre l'effet transcriptionnel sur ces gènes cibles et l'enrichissement en sites HNF1, détecté à l'aide d'une approche in silico, dans les régions génomiques avoisinantes.

Les proto-oncogènes Jun et Fos : Une famille de facteurs de transcription. Responsables : Fatima Mechta-Grigoriou et Jonathan Weitzman . Autres membres du groupe : Maya Ameyar-Zazoua, Damien Gérald, Chaouki Miled, Marta Wisniewska.

Le facteur de transcription ou complexe AP-1 regroupe l'ensemble des dimères formés par interaction entre les produits des proto-oncogènes jun (c-jun, junB, junD) et fos (c-fos, fosB, fra-1, fra-2). Il constitue un médiateur clé de multiples signaux extracellulaires et intervient dans l'initiation d'une réponse génétique appropriée de la cellule. Notre laboratoire s'intéresse ainsi aux fonctions des produits des gènes jun en utilisant des approches génétiques et biochimiques. Nous avons montré que la concentration relative de différentes protéines Jun contrôle la progression du cycle cellulaire. Les protéines Jun contrôlent aussi la transformation par l'oncogène RAS. AP-1 active ainsi des gènes cibles dont Cycline D1 qui favorise la progression du cycle cellulaire de même que des gènes inhibant cette progression, comme p14ARF. Nous avons également montré que JunD joue un rôle protecteur contre l'apoptose ou la sénescence cellulaire dépendante de p53, en réponse aux signaux de stress génotoxiques. L'étude des souris ayant une simple ou double mutation c-jun et junD a mis en lumière le rôle pléiotropique de ces gènes au cours du développement. c-Jun et JunD interviennent dans la morphogenèse cardiaque et l'angiogenèse embryonnaire. Les défauts angiogéniques et cardiaques observés dans les mutants c-jun-/-junD-/- sont corrélés à la dérégulation de certains gènes pro-angiogéniques. Afin de mieux comprendre ces observations, nous développons une approche d'étude génomique systématique basée sur les micro-arrays. Cette technique nous permettra aussi d'identifier de nouveaux gènes cibles de AP-1, impliqués dans la réponse à divers stress cellulaires dont le stress hypoxique. Des résultats préliminaires indiquent, en effet, que le produit du gène junD participe à la réponse cellulaire à ce stress, notamment observé dans certaines pathologies dont l'infarctus du myocarde et les processus de tumorigenèse.

Remodelage de la chromatine et contrôle de la croissance cellulaire Responsable: Christian Muchardt. Autres membres du groupe : Brigitte Bourachot, Bogdan Mateescu.

Dans la cellule eucaryote, l'ADN s'associe aux histones pour former la chromatine. Dans ce contexte, l'ADN devient partiellement inaccessible. Afin de surmonter cet obstacle, la cellule s'est dotée de machineries multi-protéiques qui utilisent l'énergie libérée par l'hydrolyse de l'ATP pour dégager localement l'ADN de l'emprise des histones. L'une de ces machineries, le complexe SWI/SNF, ouvre la chromatine de manière à faciliter le recrutement de protéines régulatrices sur les promoteurs de certains gènes. Nous avons montré que ce complexe est essentiel pour le développement très précoce de la souris. Plusieurs observations suggèrent également que le complexe joue un rôle dans la régulation de la croissance cellulaire. Notamment, nous avons montré que la surexpression de Brm, la sous-unité catalytique du complexe, ralentie la croissance de cellules cancéreuses. Inversement, l'inactivation du gène codant pour Brm chez la souris provoque une augmentation de la prolifération cellulaire. Une autre sous-unité essentielle du complexe, la protéine SNF5/INI1 est codée par un gène " suppresseur de tumeurs " impliqué dans une forme très agressive de cancer chez le jeune enfant. Nous avons montré que l'inactivation de ce gène, chez la souris, est aussi associée à la formation de tumeurs. L'inactivation conditionnelle du gène suivie d'une analyse de transcriptome, a permis de comprendre comme l'inactivation de ce complexe dérégule la prolifération cellulaire. Une autre protéine qui affecte l'accessibilité de la chromatine est la protéine HP1 (Heterochromatin Protein 1). Nous avons montré que son ssociation avec la chromatine péricentromérique dépend aussi bien de sa capacité de reconnaître l'histone H3 méthylé que de sa capacité de lier à l'ARN.

Contrôles de la carcinogenèse du papillomavirus humain HPV18. Responsable : Françoise Thierry . Autres membres du groupe : Sophie Bellanger, Stéphanie Blachon, Caroline Demeret, Sébastien Teissier

Notre recherche vise à élucider les mécanismes de la conversion maligne de cellules du col utérin infectées par le papillomavirus humain HPV18. Le cancer du col de l'utérus est la deuxième cause de mortalité par cancer chez la femme dans le monde après celui du sein. Ce virus infecte exclusivement la muqueuse génitale en se répliquant dans les couches supérieures de l'épithélium. Il code pour deux oncogènes viraux E6 et E7 qui altèrent la prolifération normale de la cellule en interférant avec les anti-oncogènes cellulaires p53 et pRB. La conversion maligne des lésions infectées par HPV18 est accompagnée de l'intégration de l'ADN viral dans le génome cellulaire à partir duquel la transcription des oncogènes viraux E6 et E7 est fortement activée par une structure en " enhanceosome " que nous avons caractérisée. Cet enhanceosome qui est spécifique des cellules de carcinome cervical n'est composé que de protéines cellulaires dont nous caractérisons les interactions in vivo par la technique d'immunoprécipitation de la chromatine. Au contraire, la transcription des oncogènes viraux est réprimée par le produit du gène viral E2. Ce gène est d'ailleurs inactivé lors de l'intégration de l'ADN viral dans les cellules de carcinome cervical, chez lesquelles la réintroduction de cette protéine induit un fort effet antiprolifératif, dû à un arrêt du cycle et à une mort cellulaire par apoptose. Nous étudions les différents aspects du rôle antiprolifératif de E2 dans le cancer du col par des approches moléculaires spécifiques et globales par analyses de "microarrays".

Photo Profil d'expression de gènes hépatiques chez la souris déficiente en HNF1alpha et HNF1beta

Regroupement hiérarchique du profil d'expression de gènes dans le foie de souris porteuses de différentes mutations comme indiqué au dessus de chaque groupe de trois colonnes. HNF1a, WT and HNF1b indiquent respectivement HNF1a-/-, sauvage et HNF1b-/- 8 jours après la naissance. Le dernier groupe de trois colonnes, à droite, marqué "E18.5", représente l'expression des mêmes gènes chez des animaux sauvages juste avant la naissance. Chaque colonne représente une hybridation indépendante (3 pour chaque groupe). Le niveau d'expression de chaque gène est représenté par une couleur différente comme indiqué en bas (bleu = sous-exprimé ; rouge = sur-exprimé).

Mots-clés: oncogènes, transcription, chromatine, développement, cycle cellulaire, diabète



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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
  OLLIVIER Edith, Institut Pasteur DEMERET Caroline, Institut Pasteur, Assistant de Recherche (cdemeret@pasteur.fr)

LAVIGNE Marc, Institut Pasteur, Chargé de Recherche (mlavigne@pasteur.fr)

MECHTA-GRIGORIOU Fatima, Institut Pasteur, Chargé de Recherche (fmechta@pasteur.fr)

MUCHARDT Christian, CNRS, CR1 (muchardt@pasteur.fr)

PONTOGLIO Marco, CNRS, DR2 (marcop@pasteur.fr)

THIERRY Françoise, Institut Pasteur, Chef de laboratoire (fthierry@pasteur.fr)

WEITZMAN Jonathan, Institut Pasteur, Chargé de Recherche (jonnyw@pasteur.fr)

AMEYAR-ZAZOUA Maya, Postdoc (maya@pasteur.fr)

BELLANGER Sophie, Thésarde (bellange@pasteur.fr)

BLACHON Stéphanie, Thésarde (sblachon@pasteur.fr)

BLUTEAU Olivier, Postdoc (obluteau@pasteur.fr)

CHERET Claire, Thésarde (ccheret@pasteur.fr)

FISCHER Evelyne, Postdoc (efischer@pasteur.fr)

GERALD Damien, Thésard (dgerald@pasteur.fr)

GRESH Lionel, Thésard (gresh@pasteur.fr)

MATEESCU Bogdan, Thésard

MILED Chaouki, Postdoc (miled@pasteur.fr)

REIMANN Andreas, Thésard (areimann@pasteur.fr)

TEISSIER Sébastien, Thésard (teissier@pasteur.fr)

WISNIEWSKA Marta, Postdoc (mwisniew@pasteur.fr)

BOURACHOT Brigitte, CNRS, Ingénieur d’Etudes (bboura@pasteur.fr)

DOYEN Antonia, Institut Pasteur, Technicienne Supérieure (adoyen@pasteur.fr)

GARBAY Serge, CNRS, Ingénieur de Recherche (garbay@pasteur.fr)


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