Régulation de l'épissage et de la polyadénylation alternatifs par les agents anti-cancéreux génotoxiques

par Iris Tanaka

Projet de thèse en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Martin Dutertre.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Cancérologie : biologie - médecine - santé , en partenariat avec Stress génotoxiques et Cancer (laboratoire) , Biologie de l'ARN en réponse aux dommages de l'ADN (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2014 .


  • Résumé

    La majorité des gènes humains génèrent plusieurs ARN messagers dus à l'utilisation de sites alternatifs d'épissage et de polyadénylation au cours de la maturation des transcrits. Ces sites alternatifs peuvent modifier les régions codantes (codage d'isoformes protéiques différentes) et non-codantes (régions 5'UTR et 3'UTR) des ARN messagers. Un nombre croissant d'études impliquent l'épissage alternatif, et plus récemment la polyadénylation alternative, dans l'oncogenèse. Une des principales classes d'agents anti-cancéreux est constituée par les génotoxiques, qui induisent des dommages de l'ADN. Récemment, par des analyses transcriptomiques à l'aide de « puces exons », nous avons montré que les agents anti-cancéreux génotoxiques affectent l'expression de nombreux variants d'épissage et de polyadénylation, en particulier de nombreux « exons 3'-terminaux alternatifs », qui sont des exons alternatifs introduisant un codon stop et un site de polyadénylation, conduisant à la formation de protéines tronquées (Dutertre et coll., Nat. Struct. Mol. Biol. 2010 ; Dutertre et coll., Nat. Commun., 2014). L'objectif de notre projet est de déterminer le rôle et les mécanismes moléculaires de ce type de régulation, dans deux contextes : le traitement de cellules de cancer du poumon au cisplatine, et de cellules de cancer du sein à la doxorubicine. Sur la base de nos résultats récents, nous approfondirons en particulier deux aspects : 1°) l'impact des régulations exoniques sur le « traductome » (ensemble des ARN messagers traduits dans une condition donnée) ; 2°) le rôle des exons alternatifs dans l'adaptation des cellules cancéreuses aux agents anti-cancéreux, et par conséquent dans la résistance à la chimiothérapie. Ce projet contribuera à mieux comprendre le rôle des régulations post-transcriptionnelles, en particulier l'épissage et la polyadénylation alternatifs, dans les réponses cellulaires aux agents anti-cancéreux génotoxiques.

  • Titre traduit

    Regulation of alternative splicing and polyadenylation by genotoxic anti-cancer agents


  • Résumé

    The majority of human genes generate several messenger RNAs due to the use of alternative sites of splicing and polyadenylation during transcript maturation. These alternative sites can modify coding regions (leading to protein isoforms) and non-coding regions (5'UTR and 3'UTR) of messenger RNAs. A growing number of studies involve alternative splicing, and more recently alternative polyadenylation, in oncogenesis. One of the main classes of anti-cancer agents is genotoxic agents, which induce DNA damage. Recently, using “exon arrays” for transcriptome analyses, we showed that genotoxic anti-cancer agents affect the expression of many splicing and polyadenylation variants, in particular many “alternative 3'-terminal exons”, which introduce a stop codon and a polyadenylation site and thus generate truncated proteins (Dutertre et al., Nat. Struct. Mol. Biol. 2010 ; Dutertre et al., Nat. Commun., 2014). The aim of our project is to determine the role and molecular mechanisms of this type of regulation, in two contexts : the treatment of lung cancer cells to cisplatin, and of breast cancer cells to doxorubicin. Based on our recent findings, we will particularly focus on two aspects : 1°) the impact of exonic regulations on the « translatome » (the set of translated messenger RNAs in a given condition) ; 2°) the role of alternative exons in the adaptation of cancer cells to anti-cancer agents, and therefore in resistance to chemotherapy. This project will contribute to better understand the role of post-transcriptional regulations, in particular alternative splicing and polyadenylation, in cell responses to genotoxic anti-cancer agents.