Etude génomique et fonctionnelle des lamines et de leurs partenaires dans la sclérodermie

par Caroline Gaudy-Marqueste

Thèse de doctorat en Génomique médicale

Sous la direction de Nicolas Lévy et de Jean-Jacques Grob.

Soutenue en 2009

à Aix Marseille 2 .


  • Résumé

    Etude génomique et fonctionnelle des Lamines et de leurs partenaires dans la sclérodermie. Les Laminopathies constituent un groupe hétérogène de pathologies secondaires à des mutations de protéines de l’enveloppe nucléaire, les Lamines. Certaines Laminopathies présentent des similitudes cliniques avec la Sclérodermie. Les régions promotrices, les régions codantes et les bornes introniques de LMNA, ZMPSTE24 et LBR ont été amplifiées par PCR puis séquencées au sein d’une cohorte de 28 patients sclérodermiques et de 100 témoins. Aucune variation de séquence potentiellement pathogène n’a été retrouvée au sein des gènes LMNA et ZMPSTE24. Une mutation hétérozygote faux-sens a été identifiée au sein de l’exon 9 de LBR (c. 1114C>T ; p. R372C) chez une patiente atteinte d’une sclérodermie cutanée limitée chez laquelle le séquençage de LMNB1, MAN1, SYNE1α et TMPO a également été réalisée. Cette mutation n’était pas retrouvée dans une population contrôle. Chez cette patiente, des polymorphismes homozygotes étaient retrouvés au sein de MAN1, SYNE1α et LBR tandis ques les séquences des autres gènes étaient de type sauvage. Le caractère pathogène de la mutation était prédit par différentes bases de données bioinformatiques. Les Western-Blots réalisés sur les fibroblastes de la patiente montraient une diminution importante de l’expression de LBR, des Lamines A/C et de LMNB2 ainsi qu’une abolition de l’expression de LMNB1 et HP1a. Les marquages de LBR, HP1α et de la Lamine A étaient réduits, et la distribution des Lamines B1 et B2 anormale. Au contraire, l’expression et la localisation de ces mêmes protéines étaient tout à fait conservées dans une lignée lymphoblastoïde réalisée pour la patiente. Nos travaux suggèrent que la mutation pourrait avoir un impact sur l’ensemble du réseau complexe formé par les Lamines et leurs partenaires nucléaires, en perturbant la stoechiométrie protéique spécifiquement au sein des fibroblastes. Un impact sur les patrons d’expression génique des protéines impliquées peut également être envisagé. Les mutations de LBR pourraient ainsi représenter une cause rare de Sclérodermie, agissant soit comme un élément pathogénétique nécessaire et suffisant, soit comme un facteur prédisposant au développement de la maladie.

  • Titre traduit

    Genomic and functional study of the lamins and their molecular partners in systemic sclerosis


  • Résumé

    Lamins are proteins of the nuclear envelope which mutations lead to an heterogeneous group of diseases called Laminopathies. Some laminopathies share clinical similarities with Systemic Sclerosis. Promoters, coding regions and intron-exon boundaries of LMNA, ZMPSTE24 and LBR were PCR-amplified and sequenced in a series of 28 sclerodermic patients and 100 controls. No mutation was found within LMNA and ZMPSTE24. A heterozygous missense mutation was identified in exon 9 of LBR (c. 1114C>T; R372C) in one Caucasian patient affected with a limited form of disease for which the sequencing of LMNB1, MAN1, SYNE1α and TMPO was further performed. The variant was absent in 200 controls. In this patient, several sequence polymorphisms were found throughout the LBR gene as well as in MAN1 and SYNE1α while wild type sequences were observed for the other genes. Arginine 372 residue was highly conserved throughout evolution. The mutation was predicted to induce a change in LBR tertiary structure by bioinformatics tools. Functional explorations were performed on patient’s fibroblasts and lymphoblastoïd cell lines. While analysis performed on lymphoblastoïd cell lines were normal, western Blots showed an impressive reduction of LBR, Lamin A/C and LMNB2 expression, together with abolished expression of LMNB1 and HP1a. Immunocytochemical explorations displayed normal LBR localisation but reduced Lamin A specific staining with abnormal distribution of Lamin B1, Lamin B2 and HP1a. Our results suggest that the LBR mutation induces both LBR reduced expression levels and structural modifications of the residual protein. This mutation might have a downstream deleterious effect on several molecular partners through fibroblats specific modifications of the nuclear envelope stoichiometry. An impact on gene expression patterns of the proteins involved may also be hypothesized. LBR mutations might thus represent a rare cause of SSc, either by a direct pathogenicity of the mutation or by constituting a predisposing factor.

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  • Détails : 1 vol. (151 f.)
  • Annexes : Bibliogr. 214 réf. Index

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