Chorégraphie des domaines de la chromatine au cours de la différenciation: réorganisation des profils de réplication et des sites fragiles communs – FRA-Dom

Les sites fragiles communs (SFC) sont des loci de plusieurs mégabases mis en évidence par la cytogénétique conventionnelle comme des régions chromosomiques prédisposées aux cassures dans des cellules soumises à un stress réplicatif. L'intérêt pour les SFC vient de leur rôle clef dans la genèse de dommages de l'ADN et des réarrangements chromosomiques qui en découlent. L’instabilité des SFS a notamment été corrélée à l’apparition de certaines maladies neurologiques et à celle de réarrangements chromosomiques pendant la progression tumorale. Leur instabilité pourrait aussi participer à l’évolution des chromosomes entre espèces. Nous avons montré récemment que l'instabilité des SFC majeurs résulte de leur pauvreté en évènements d'initiation qui laisse ces sites incomplètement répliqués suite à un ralentissement des fourches de réplication. Diverses études ont maintenant établi que le programme de réplication est dépendant du type tissulaire, ce qui explique nos résultats montrant que la carte des SFC diffère selon les types cellulaires. De plus, les données disponibles montrent qu'au moins 80% des SFC sont co-localisés avec de très grands gènes mais nous n'avons trouvé aucune corrélation entre l'instabilité et l'état transcriptionnel. Cette association très étroite plaide cependant en faveur d'un rôle causal de la présence de ces gènes dans la fragilité. Nous proposons que l'établissement des SFC dépende de grands domaines chromatiniens mis en place par l’association dépendante de tissu d’éléments régulateurs de la transcription, comme les insulateurs, les promoteurs et les séquences stimulatrices (enhancers) des gènes associés. Pour vérifier cette hypothèse, nous nous proposons de (i) cartographier les domaines chromatiniens renfermant des grands gènes associés à des CFS dans les différents types cellulaires chez lesquels nous avons cartographié ces sites, (ii) déterminer si ces domaines correspondent à des boucles de chromatine, (iii) rechercher des éléments, tels que des régulateurs de la transcription, qui pourraient marquer les frontières entre domaines et/ou boucles de chromatine, (iv) manipuler ces éléments pour confirmer leur rôle dans l'établissement et l'organisation tridimensionnelle des domaines chromatiniens, et élucider leur fonction moléculaire. Nous aborderons ces questions en utilisant les ensembles de données pan-génomiques disponibles, une combinaison de modèles cellulaires et de nouveaux outils nous permettant de réorganiser les domaines chromatiniens. Ainsi, nous pensons obtenir une vision mécanistique approfondie de la façon dont la chorégraphie de régulateurs transcriptionnels impacte le programme de réplication, et, en conséquence, l'établissement des SFC dans les différents types cellulaires.