Cellule souches hématopoïétiques et cellules souches embryonnaires humaines : analyse du transcriptome et mise en ligne des données par la création d'un atlas d'expression

par Sylvie Tondeur

Thèse de doctorat en Sciences chimiques biologiques pour la santé. Biologie santé. Hématologie

Sous la direction de John De Vos.

Soutenue en 2009

à Montpellier 1 , en partenariat avec Université de Montpellier I. Faculté de médecine (autre partenaire) .

mots clés

• Cellules souches
• Hématopoïèse
• Cellules souches embryonnaires
• Analyse de profil d'expression de gènes
• Hématopoïèse
• Exons
• Séquençage par oligonucléotides en batterie

Résumé

L'étude du transcriptome par les puces à ADN permet de mesurer l'expression globale des gènes et a incontestablement modifié notre manière d'appréhender les questions biologiques. Nous avons appliqué cette technologie à l'étude des cellules souches. Par l'analyse du transcriptome des cellules souches embryonnaires humaines (CSEh), un modèle essentiel de cellules pluripotentes, nous avons pu mieux définir les mécanismes moléculaires de la pluripotence. En particulier, nous avons comparé des CSEh à des ovocytes humains pour identifier les déterminants intrinsèques de la pluripotence. Les puces Affymetrix Exon ST 1. 0 permettent d'étudier le transcriptome avec une résolution jamais atteinte jusqu'à présent, par la mesure de l'expression de l'ensemble des exons du génome. Nous avons utilisé ces nouvelles puces pour cartographier le profil d'expression exonique (exome) des cellules souches hématopoïétiques et des cellules sanguines normales. Ce travail a mis en évidence des évènement d'épissage alternatif spécifiques du tissu hématopoïétique (NEDD9, CD74) et un switch alternatif de certains transcrits au cours de la maturation (INPP4B, PTPLA, CXCL3 et COMMD6). Les gènes présentant ces évènements d'épissage sont particulièrement impliqués dans la mobilité cellulaire et la réponse immunitaire. Enfin, nous avons créé un atlas internet, Amazonia! (http://amazonia. Transcriptome. Eu/), pour un accès aisé à des données publiques de transcriptome. Des profils d'expression géniques peuvent être visualisées sous forme d'histogrammes ou de matrices colorées dans plus de 5000 échantillons répartis dans les différentes pages thématiques, telles que «stem cell», «hematology» ou «exon»

Titre traduit

Hematopoietic stem cells and human embryonic stem cells : transcriptome analysis and data visualisation through the creation of comprehensive gene expression profiling resource

Résumé

DNA-microarray based transcriptome study can monitor the expression of a whole genome in one experiment and has completely changed our manner to conceive biological questions. We applied this technology to the study of stem cells. The transcriptome analysis of human embryonic stem cells (hESC), a main model of pluripotent stem cells, led us to better define molecular mechanisms of pluripotency. Of note we compared hESC to human oocytes in order to identify intinsic determinants of pluripotency. Affymetrix Exon ST 1. 0 microarrays are high resolution platforms that can measure the expression of all the exons of a genome. We used this new microarray to map exonic expression profile (exome) of hematopoietic stem cells and mature blood cells. Our work showed hematopoietic specific alternative splicing events (NEDD9, CD74) and an alternative switch for some transcripts during maturation (INPP4B, PTPLA, CXCL3, COMMD6). Alternatively spliced genes are notably involved in cell motility and immune response. Finally, we created a web atlas, Amazonia! (http://amazonia. Transcriptome. Eu/), for an easy access to public transciptome data. Gene expression profiles can be visualised as histograms or colored matrixes in more than 5,000 samples regrouped in thematic pages such as «stem cell», «hematology» or «exon»