Etude de la régulation transcriptionnelle du gène VE-statine/egfl7 dans les cellules endothéliales au cours de l'angiogenèse

par Alexandra Le Bras

Thèse de doctorat en Biologie moléculaire

Sous la direction de Fabrice Soncin.

Soutenue en 2007

à Lille 2 .

mots clés

• Néovascularisation
• Néovascularisation pathologique
• Transcription génétique
• Transcription génétique
• Cellules endothéliales
• Cellules endothéliales

Résumé

Le gène de la VE-statine/egfl7 est spécifiquement exprimé dans les cellules endothéliales très tôt au cours du développement et tout au long de la vie embryonnaire. Mon projet principal a consisté à analyser son promoteur afin d'identifier les régions et les mécanismes de régulation responsables de son expression spécifique dans les cellules endothéliales. Un fragment de 13kb du promoteur du gène murin a été isolé et sous-cloné et l'analyse in vitro de l'activité transcriptionnelle de fragments de ce promoteur par découpage progressif a permis de mettre en évidence le rôle combiné d'un promoteur proximal et de deux régions régulatrices; la région I et la région II nécessaires pour une forte expression du gène dans les cellules endothéliales. La région I agit comme un « enhancer » de la transcription dans les cellules endothéliales bien qu'aucun site spécifique ne soit essentiel pour l'activité de cette région. Il semble que l'ensemble de cette zone soit importante pour l'expression du gène. En revanche, l'analyse du promoteur proximal par découpage et par mutagénèse a permis d'identifier un site EBS qui est fondamental pour l'activité du promoteur. Nous avons étudié l'expression du gène en réponse à des inhibiteurs d'histones deacétylases, de méthylation des histones ou de méthylation de l'ADN et montré que l'expression de la VE-statine/egfl7 est inversement régulée par ces inhibiteurs respectivement dans les cellules endothéliales et non endothéliales. Nous avons mis au point la technique d'immuno-précipitation de la chromatine (ChIP) quantitative afin d'identifier les modifications d'acétylation et de méthylation des histones H3 et H4 sur l'ensemble du gène. Les fibroblastes et les cellules endothéliales présentent des profils d'acétylation et de méthylation des histones différents le long de la région promotrice du gène VE-statine/egfl7 et la chromatine est majoritairement décondensée dans les cellules endothéliales alors qu'elle est condensée dans les fibroblastes. Dans les cellules endothéliales, l'enhancer est situé à la limite d'une zone de chromatine décondensée dans sa région 5' et de chromatine condensée en 3'. La chromatine retrouve une forme décondensée au niveau du promoteur minimal uniquement dans les cellules endothéliales. En parallèle, nous avons réalisé des expériences de transgénèse chez la souris avec un premier fragment de promoteur comportant l'ensemble des régions régulatrices placé dans un vecteur rapporteur. L'analyse des embryons obtenus a montré que ces régions orientent préférentiellement l'expression de la ß-galactosidase (LacZ) dans les cellules endothéliales. Nous avons créé d'autres vecteurs de transgénèse en retirant progressivement les régions identifiées au cours de l'analyse in vitro. La comparaison du marquage des embryons obtenus lors de l'injection des différentes constructions a permis d'évaluer celles qui sont capables de récapituler au mieux l'expression endogène du gène lors du développement. Ainsi, le fragment le plus court, qui correspond au promoteur minimal, permet déjà une expression préférentielle de la β-galactosidase dans certaines cellules endothéliales de l'embryon. L'ensemble de nos résultats suggère donc que l'expression spécifique des cellules endothéliales du gène VE-statine/egfl7 serait due à la fois à l'activité de régions activatrices localisées en 5' du gène et à un ensemble de régulations épigénétiques. Une autre partie de nos travaux sur la régulation des gènes dans les cellules endothéliales a consisté à finaliser une étude réalisée sur le promoteur du gène de la VE-cadhérine. Nous avons montré que ce gène est régulé par le facteur de l'hypoxie HIF-2α mais pas par HIF-1α et mis en évidence une coopération positive entre les facteurs Ets1 et HIF-2α dans la régulation de ce gène (Le Bras et al. Oncogene 2007)

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