Plasticité de l'épigénome: mécanismes et physiopathologie – EpiGO

Si aujourd'hui la notion d'épigénome est largement reconnue - celle-ci renvoyant à des mécanismes de régulation opérant sur la structure de la chromatine et l?organisation du noyau -, ce niveau de régulation est encore assez mal compris. Quel est dans un type cellulaire et à un stade donné du développement le répertoire exact des marques épigénétiques définissant un état chromatinien transcriptionnellement permissif, restrictif, actif ou inactif? Quels sont les liens de cause à effet entre les marques épigénétiques et l?organisation spatiale de la chromatine ? Comment des modifications de marques ou de position influencent-elles l?activité des machineries de transcription? Quels sont leurs rôles effectifs dans le contrôle des processus de différenciation et de transformation cellulaires? Nous aborderons cette problématique dans la souris en prenant pour modèles d?étude les protéines de régulation des familles TIF1 (Transcriptional Intermediary Factor 1) et HP1 (Heterochromatin Protein 1) dont l?importance dans le contrôle épigénétique de la transcription n?est plus à démontrer, mais dont le rôle exact et les modalités d?action restent ambigus. L?approche sera pluridisciplinaire : génétique, physiologique, biochimique et génomique. Le projet comportera trois volets : ? Volet I - Les souris "knock-out" TIF1?, un système modèle pour explorer la plasticité de l?épigénome et son rôle dans l?homéostasie et la carcinogenèse hépatique : Nous avons précédemment démontré que les régulations épigénétiques exercées par TIF1? jouent un rôle clé dans le contrôle de la quiescence hépatocytaire. Nous chercherons à définir les mécanismes moléculaires sous-jacents et à déterminer comment une dérégulation de ces mécanismes peut conduire à un processus de tumorigenèse. ? Volet II - Les souris "knock-in" TIF1?HP1box, un système modèle pour appréhender la plasticité de l?épigénome en relation avec son organisation 3D au cours de la différenciation cellulaire: Nous avons précédemment démontré que TIF1? est un régulateur clé de l?embryogenèse précoce et que les complexes associés à TIF1? et aux HP1 jouent un rôle déterminant dans le contrôle de la différenciation terminale. Nous venons d?impliquer ces complexes dans des effets de position et le maintien de marques épigénétiques silencieuses. Nous chercherons à élucider les mécanismes moléculaires sous-jacents et à définir les évènements qui en découlent au cours de l?embryogenèse précoce. ? Volet III - Redondance fonctionnelle et spécificité des proteines membres de la famille HP1, modulateurs clés de la plasticité de l?épigénome? Des lignées de souris et de cellules souches embryonnaires (ES) invalidées pour HP1?, HP1? and HP1? sont en cours de création. Nous exploiterons ces outils en vue d?élucider les fonctions respectives des trois isotypes de la famille au cours du développement embryonnaire et chez l?adulte. Trois questions centrales sont au coeur de ce projet : 1) Quelle est l?étendue de la redondance fonctionnelle entre HP1?, -? and -?? 2) Dans quels réseaux de régulation transcriptionnelle sont-ils impliqués? et 3) Quelles sont leurs contributions exactes dans l?établissement de régions spécialisées du génome et dans la structuration du noyau?