Caractérisation génomique et fonctionnelle de l'empreinte parentale par le modèle murin mutant pour Dnmt3L

par Charlotte Proudhon

Thèse de doctorat en Génétique

Sous la direction de Déborah Bourc'his.

Soutenue en 2010

à Paris 7 .


  • Résumé

    L'expression monoparentale des gènes soumis à empreinte parentale est sous le contrôle de marques de méthylation qui sont mises en place indépendamment dans les lignées germinales mâles et femelles, sur des régions appelées ICR (Imprinting Control Régions). Après fécondation et réunion des pronoyaux parentaux, ces marques ou « empreintes » sont fidèlement maintenues tout au long du développement. La protéine DnmtSL, co-facteur des ADN méthyltransférases de novo, joue un rôle clé dans l'établissement de la méthylation germinale, en stimulant l'activité de DnmtSA sur des séquences génomiques particulières, déterminées par une combinaison de caractéristiques génomiques et épigénétiques. L'invalidation de DnmtSL chez des souris femelles conduit à la production d'ovocytes dépourvus d'empreinte et permet une approche à l'échelle du génome entier du phénomène chez les embryons Dnmt3L-/+. Mon travail de thèse a consisté en une analyse fonctionnelle, évolutive et génomique de la biologie de l'empreinte parentale. Par une étude transcriptionelle et ontologique, j'ai mis en évidence le rôle prépondérant de l'empreinte maternelle par rapport à l'empreinte paternelle sur le développement embryonnaire précoce. Cette asymétrie fonctionnelle a pu être liée à une évolution nucléotidique différente des ICRs paternelles et maternelles. J'ai ensuite développé une méthode globale pour le criblage de nouvelles ICRs maternelles dans le génome murin, qui m'a permis d'identifier de nouveaux candidats. Enfin, j'ai entrepris une analyse systématique du ratio allélique d'expression des gènes soumis à empreinte dans divers tissus, pour révéler la variabilité spatio¬temporelle de l'expression monoparentale et de la maintenance du rôle des ICRs en vie adulte. Ce travail, mené sous différents angles complémentaires, m'a permis d'appréhender le phénomène d'empreinte parentale selon une vue globale et non biaisée et a fourni des jalons importants pour le développement de nouveaux axes de recherche dans le laboratoire.

  • Titre traduit

    Genomic and functional characterisation of genomic imprinting using the DNMT3L mutant mouse


  • Résumé

    Monoparental expression of imprinted genes is under the control of methylation marks that are set up independently in the male and female germlines, at specific regions called ICRs (Imprinting Control Regions). After fertilization, these marks or «imprints» are faithfully maintained throughout development. The DnmtSL protein, a co-factor of de novo DNA-methyltransferases, is crucial for the establishment of germline methylation, by stimulating the activity of DnmtSA on specific sequences, determined by genomic and epigenetic characteristics. The genetic inactivation of DnmtSL in mouse females leads to the production of imprint-free oocytes, allowing a genome-wide scale analysis of the phenomenon in Dnmt3L-/+ embryos. My PhD project consisted in a functional, evolutive and genomic analysis of the biology of genomic imprinting. Based on a transcriptional and ontological study, I first pointed out the dominant role of maternal imprints compared to paternal ones during early development. This functional asymmetry was linked to a different nucleotidic evolution of maternal versus paternal ICRs. Then, I developed a genome-wide method for the screening of new maternal ICRs in the mouse genome, and identified potential candidates. Finally, I was involved in a systematic analysis of the allelic expression of imprinted genes in various tissues, to reveal the spatio-temporal variability of monoparental expression and of ICR regulatory role in adult life. This multi-angle approach allowed me to provide an unbiased and global view of genomic imprinting and has contributed to the development of new research axes in the laboratory.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (165 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 308 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2010) 242
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