Interplay between the nucleus and the microtubules : role in the regulation of chromatin organization in hematopoietic stem cells

par Stéphane Biedzinski

Thèse de doctorat en Médecine. Biothérapies

Sous la direction de Manuel Théry et de Stéphane Brunet.

Le président du jury était René-Marc Mege.

Le jury était composé de Manuel Théry, Stéphane Brunet, René-Marc Mege, Bruno Cadot, Jean-René Huynh, Kevin Chalut, Emmanuelle Fabre, Thomas Lecuit.

Les rapporteurs étaient Bruno Cadot, Jean-René Huynh.

  • Titre traduit

    Rôle de l'interaction entre le noyau et les microtubules dans la régulation de l'organisation de la chromatine dans les cellules souches hématopoïétiques


  • Résumé

    Les cellules souches hématopoïétiques sont caractérisées, comme chaque cellule souche, par leur capacité à s'auto-renouveler et à se différencier, ce qui leur permettent de participer à l'homéostasie du système sanguin. Comment ces cellules souches entrent dans une voie de différenciation ou une autre est encore mal compris mais un nombre croissant d'éléments obtenus dans différents systèmes soulignent l'importance des signaux mécaniques dans ce choix. Les signaux physiques du microenvironnement de la cellule peuvent-être transduits au noyau par l'intermédiaire du cytosquelette, qui va alors moduler l'organisation de la chromatine et donc l'expression des gènes: c'est la mécano transduction. Plusieurs études illustrent l'importance du cytosquelette d'actine dans les cellules adhérentes dans ce phénomène mais le rôle d'autres éléments du cytosquelette, comme les microtubules, reste encore mal connu. De plus, la mécano transduction dans les cellules non-adhérentes a peu été étudiées, cellules où l'organisation de l'actine ne permet pas de générer des forces sur le noyau. Le travail présenté ici montre que les microtubules peuvent déformer le noyau et réguler l'organisation de la chromatine dans un système de cellules souches non adhérentes, les cellules souches hématopoïétiques (CSH).


  • Résumé

    Hematopoietic stem cells are characterized, like every stem cells, by their self-renewal and differentiation ability so they can sustain mature blood cells populations. How stem cells engage in one or the other path is poorly understood but increasing number of evidence in different stem cell types highlight the importance of mechanical signal integration. Physical cues form the environment can be transduced to the nucleus via the cytoskeleton, to impact chromatin organization and therefore gene expression: this process is called mechanotransduction. Many studies bring light to the importance of the actin cytoskeleton in adherent cells in this process but very little is known about the contribution of microtubules in this process. Moreover, even less is known about mechanotransduction in non adherent cells, in which actin organization is likely to have smaller impact than in adherent cells. The present work show that microtubules can impact nuclear shape and chromatin organization in a system of non-adherent stem cells, the hematopoietic stem cells (HSCs).

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