Transcriptional elongation at the immunoglobulin heavy chains locus

• Auteur / Autrice : Dania Haddad
• Direction : Ahmed Amine Khamlichi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Recombinaison génétique

Transcription génétique

Immunoglobulines

Élongation (biologie moléculaire)

Mots clés libres

V(D)J recombination

Activation induced cytidine deaminase

Class switch recombination

Switch

Germline transcription

Résumé

Les gènes des immunoglobulines (Ig) subissent deux types de réarrangements : les réarrangements V(D)J aux stades précoces du développement de la lignée B et la commutation isotypique (CI), restreinte au locus des chaînes lourdes (IgH), suite à une rencontre avec un antigène. Ces deux processus contribuent à l'extrême diversité des anticorps et à la vigueur de la réponse immunitaire. Au niveau cellulaire, la CI se traduit par une transition de cellules B exprimant des IgM à des cellules B exprimant les autres isotypes. Au niveau moléculaire, la CI est médiée par des séquences switch (S). Dans une première étude, nous avons remplacé dans une lignée murine l'intron Iµ-Cµ par NeoR. La mutation entraine un blocage dans le développement B. Cependant, les réarrangements V(D)J sont normaux. On a mis en évidence des interactions complexes entre activateurs transcriptionnels du locus IgH, en fonction du stade de développement et de l'état d'activation des cellules. Dans une deuxième étude nous avons analysé l'élongation transcriptionnelle à travers les séquences Sµ et Sgamma3 dans lesquels l'élongation a été altérée par l'insertion d'un site de polyadénylation et de pause transcriptionnelle en amont de Sµ ou de Sgamma3. La transcription GL de Sgamma3 est bloquée malgré une initiation normale. La CI à IgG3 est complètement et spécifiquement bloquée. Par contre, la transcription germinale à travers la région Sµ et la CI aux différents isotypes sont seulement diminués. Nos résultats démontrent que l'élongation à travers Sµ et Sgamma3 est régulée de manière différentielle et suggèrent des capacités différentes des activateurs transcriptionnels à contrôler l'élongation transcriptionnelle au locus IgH.

Immunoglobulin genes (Ig) undergo two types of intra-genic rearrangements: V(D)J recombination in early developing B cells which is antigen-independent and class switch recombination (CSR), specific to the heavy chains locus, which may occur after antigen encounter. These two processes contribute to the extreme diversity of antibodies and the strength of the immune response. At the cellular level, CSR translates the transition from IgM-expressing B cells to B cells expressing IgE, IgA or one of the four sub-classes of IgG. At the molecular level, CSR is mediated by special sequences called switch regions (S). CSR is preceded by germline (GL) transcription of target S sequences. In a first study, we have replaced in a mouse line the intron Iµ-Cµ by NeoR gene. The mutation led to a drastic block in B cell development. However, V(D)J rearrangements was normal. Transcripts' analysis revealed complex interactions between transcriptional enhancers of the IgH locus that depend on the B cell developmental stage and activation status. In a second study, we analyzed the transcriptional elongation through Sµ and Sgamma3 sequences in two murine models in which elongation was altered by the insertion of a polyadenylation and transcriptional pause sites upstream of Sµ or Sgamma3. GL transcription of Sgamma3 was abrogated despite normal initiation. CSR to IgG3 was totally and specifically blocked. In contrast, GL transcription through Sµ region and CSR to different isotypes was only diminished. Our results show that elongation through Sµ and Sgamma3 is differentially regulated in vivo and suggest different capacities of IgH transcriptional enhancers to control elongation through IgH locus.