Ciblage dynamique et différentiel des complexes Polycomb au cours du développement de Drosophila melanogaster.

Dynamic and differential targeting of Polycomb complexes during Drosophila melanogaster development.

• Auteur / Autrice : Anna Delest
• Direction : Giacomo Cavalli, Anne-Marie Martinez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 30/11/2012
• Etablissement(s) : Montpellier 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de génétique humaine (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Florence Maschat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Giacomo Cavalli, Anne-Marie Martinez, Florence Maschat, François Roudier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédérique Peronnet, Slimane Ait-Si-Ali
• DOI : 10.70675/c30d293ez864fz4995z8e3bzb35e146034f6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Drosophila melanogaster

Transcription génétique

Protéines Polycomb

Protéines de liaison

Génétique

Chromatine

Régulation génétique

Mots clés libres

Epigénétique

Chromatine

Complexes Polycomb

Développement

Drosophile

Epigenetic

Chromatin

Polycomb complexes

Development

Drosophila

Résumé

Les protéines du groupe Polycomb (PcG) sont évolutivement conservées et sont des régulateurs chromatiniens responsables du maintien de la répression transcriptionnelle des gènes homéotiques (HOX) au cours du développement. Elles assurent ainsi une mémoire cellulaire. Cependant, ces protéines peuvent aussi cibler des gènes contrôlant le cycle cellulaire et la détermination du destin cellulaire. Au laboratoire, il a été montré que dans le disque imaginal d'œil de drosophile, plusieurs gènes de la voie de signalisation Notch sont réprimés par les protéines du PcG. La perte de fonction de ces dernières résulte en l'activation ectopique de Notch et en la formation de tumeurs néoplasiques. De manière intéressante, Notch n'est pas une cible des protéines du PcG dans les embryons. Ceci suggère qu'au cours du développement, les protéines du PcG pourraient être impliquées dans un contrôle dynamique de l'expression génique.L'objectif de ma thèse a été d'étudier le ciblage dynamique des protéines du PcG au cours du développement et de la différentiation tissulaire. Pour cela, j'ai effectué des expériences de ChIP dirigées contre des protéines du complexe PRC1 et pour la marque répressive H3K27me3 (typique du complexe PRC2) à partir de tissus larvaires : les disques imaginaux d'œil et d'aile. En comparant ces données aux données embryonnaires, nous avons découvert un néo-recrutement du système Polycomb spécifique du stade larvaire. Etonnamment, il existe plusieurs catégories de gènes cibles qui se distinguent sur la base de leurs profils de ChIP, ce qui suggère de nouveaux mécanismes de régulation par les protéines du PcG. En effet, certains gènes sont fixés uniquement par les protéines du PRC1 en l'absence de la marque H3K27me3 et inversement. Les 2 complexes PRCs pourraient donc agir indépendamment dans la régulation de l'expression génique.

Polycomb group (PcG) proteins are an evolutionarily conserved set of chromatin regulators implicated in stable long-term homeotic gene silencing. PcG proteins additionally bind and regulate genes implicated in cell cycle control or cellular fate determination, suggesting that PcG proteins can be involved in more dynamic regulation of target genes. Recent studies in Drosophila eye imaginal discs showed that PcG proteins can control cellular proliferation by repression of signalling genes, and that abrogation of this process promotes tumours. Interestingly, one of the regulated genes was not found to be a PcG target in embryonic tissues, suggesting that PcG-mediated gene regulation is dynamic throughout development. To gain a comprehensive view of the targeting of PcG proteins throughout development and to understand its role during tissue differentiation, we performed ChIP experiments in eye and wing imaginal discs for components of the PcG complex, PRC1, and the repressive histone mark H3K27me3 (deposited by the PcG complex, PRC2). Compared to embryo datasets, we find many novel PcG target genes, several with tissue-specific recruitment in eye or wing discs. Furthermore, we report new classes of PcG target genes based on their ChIP profiles, which may have implications for their modes of regulation. For example, some genes are bound only by PRC1 components (Pc, Ph), without the presence of H3K27me3, or vice versa, indicating that these complexes may play more independent roles in gene regulation than previously appreciated.