Décryptage de l'influence de l'acétylation sur le code histone et mesure de l'impact des mécanismes épigénétiques sur la vie parasitaire dans deux modèles d'études originaux, T. gondii et P. berghei. – APICHROMATIN

RESUME PROJET – Contexte scientifique et objectifs
L'embranchement des Apicomplexa réunit de nombreux parasites animaux et humains; comme ceux du genre Plasmodium, agents pathogènes de la malaria et Toxoplasma gondii, responsable de la toxoplasmose qui peut être gravissime lorsqu'elle est contractée chez un sujet immunodéprimé ou lors d'une grossesse. Ces parasites ont développé des fonctions biologiques nouvelles pour subsister dans le compartiment cellulaire de leur hôte. Récemment, plusieurs équipes ont découvert que ces parasites possèdent un « code histone » aussi complexe que celui des eucaryotes supérieurs qui leur permet de réguler finement l'expression de leur gènes au cours de leur cycle de vie parasitaire. Ce projet devrait nous aider à mieux décrire les processus moléculaires impliqués dans le remodelage épigénétique parasitaire. Il est essentiellement axé sur l'étude de l'acétylation des histones, une marque positive de transcription, et des histones déacétylases, des enzymes clés dans l'écriture du code histone.
RESUME PROJET – Description
Les objectifs de ce programme de recherche sont globalement de définir les mécanismes moléculaires par lesquels des enzymes de modifications (ex. HDAC) coordonnent la régulation de la structure chromatinienne et l'expression génique au cours de la différenciation chez T.gondi et P. berghei. Les chercheurs associés à ce programme ont une expertise reconnue internationalement dans les domaines suivants: (i) protéomique (chromatographies et spectrométrie de masse), (ii) biologie moléculaire pour les études épigénétiques (ChIP-on-chip), (iii) génétique de P. berghei, et en chimie combinatoire. Cette combinaison d'expertises permettra de décrypter finement les mécanismes moléculaires épigénétiques impliqués dans la différentiation parasitaire et à terme de permettre le développement de nouvelles drogues qui ciblent ces chemins moléculaires.

Les objectifs spécifiques sont les suivants :
1) La détermination de l'interactome spécifique des enzymes HDAC du Toxoplasme par des approches combinées de biochimie conventionnelle et d'affinité couplées à la détermination des partenaires par spéctrométrie de masse.
2) La détermination des adresses chromosomales des marques acétylées et des enzymes HDAC à l'échelle génomique par la technique de ChIP-on-chip afin de mieux comprendre comment les domaines actifs (versus inactifs) sont établis et modifiés au cours du cyle de vie parasitaire.
3) La robustesse du réseau epigénétique déduit sera confirmée ou non par le développement de mutants null chez P. berghei.
4) Les inhibiteurs d'histone deacetylase (HDACi) sont ici considérés comme une classe nouvelle et promettrice d'agents anti-protozoaires. Dans ce projet, notre attention sera principalement portée sur un nouvel HDACi (Drogue A) qui affiche une activité anti-parasitaire forte sans affecter la cellule hôte. On propose d'affiner son étude in vivo dans nos organismes modèles et de synthétiser des analogues encore plus éfficaces par des approches de chimie combinatoire.
RESUME PROJET – Resultats attendus
Les mécanismes moléculaires impliqués dans la différenciation parasitaire sont largement inconnus, bien que celle-ci soit au centre de la pathogénèse et de la transmission des parasitoses. A moyen terme, nous voulons déterminer les liens entre le cycle de vie parasitaire et le code histone parasitaire , dans l'hypothèse que la régulation génique est fortement influencée par la structure de la chromatine. A plus long terme, nous affichons le désir d'introduire Toxoplasma et P. berghei comme des modèles études pertinents qui permettront de mieux comprendre le lien entre le code et la différenciation eucaryotique en générale (développement, cancers...). Un autre objectif affiché par le programme est le développement de nouvelles drogues dirigées contre les enzymes qui écrivent le code (ici HDAC). Ces nouveaux candidat-médicaments seront selectionnés pour leur capacité à déréguler le cy