UN ROLE INTEGRATEUR DE LA CHROMATINE ET LES ARN NON-CODANTS DANS LA REGULATION DES PROGRAMMES D’EPISSAGE SPECIFIQUES DE CELLULE – EpiSplicing

La régulation des profils d'expression de gènes au cours du développement et de la différenciation cellulaire joue un rôle important dans la définition de l'identité cellulaire. Beaucoup d'efforts ont été consacrés à comprendre comment les programmes de transcription spécifiques de cellules sont établis et maintenus. Dans les dernières années, un nouveau niveau de régulation est apparu, l'épissage alternatif. L'épissage alternatif est un processus qui affecte la majorité des gènes humains et qui est essentiel pour augmenter la diversité des protéines et la plasticité du génome. Une cellule est donc définie par le sous-ensemble de gènes transcrits et la façon dont ces gènes sont épissés, créant ainsi des programmes d'épissage spécifiques essentiels pour le développement et le correcte fonctionnement de la cellule. Dans ce projet, nous cherchons à comprendre comment ces programmes d'épissage sont établis et maintenus, en accordant une attention particulière à deux nouveaux types de régulation de l’épissage: la chromatine et les longs ARN non-codants (lncRNAs). Basés sur nos données préliminaires, nous émettons l'hypothèse que les lncRNAs et les modifications d’histones jouent un rôle important dans la définition des programmes d'épissage spécifiques des cellules. Pour tester notre hypothèse, nous allons combiner des approches génomiques à grande échelle avec des techniques moléculaires et de biologie cellulaire de pointe dans un modèle de reprogrammation cellulaire dynamique et physiologiquement pertinent, la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT), qui est impliquée dans les premières phases du développement et le cancer. En plus de détails, on va intégrer dans le temps, au cours du EMT, les changements dans l'épissage alternatif avec des changements dans la chromatine et l’expression de lncRNAs afin d'identifier de nouveaux régulateurs de l'épissage spécifique du EMT, qui seront postérieurement caractérisés du point de vue moléculaire et fonctionnel en adaptant de nouvelles techniques innovantes, comme le système CRISPR/dCas9. Enfin, les candidats qui peuvent inhiber le mieux les changements d'épissage observés durant le EMT seront en outre testés pour leur capacité à altérer la progression du EMT in vitro et in vivo. Les résultats escomptés dans ce projet vont élargir notre compréhension fondamentale des mécanismes de contrôle de l'épissage alternatif spécifique de la cellule et le rôle intégrateur de la chromatine et les lncRNAs dans l'expression des gènes lors de la reprogrammation cellulaire dans un modèle biologiquement pertinent, le EMT. Ce projet répond donc bien au «Défi sociétal: Vie, santé et bien-être", et en particulier à « l’Axe 5: Génétique et Génomique », par l’intégration d’approches multidisciplinaires, telles que des études epigénomiques à grande échelle, des études protéomiques et moléculaires et des études propre de la biologie du cancer, afin de mieux comprendre quelle est l'interaction dynamique entre les multiples niveaux de régulation de l’expression des gènes impliqués dans la reprogrammation cellulaire et la maintenance d'un nouveau programme spécifique de la cellule lors du EMT. Finalement, on attend avec ce projet à apporter de nouvelles perspectives dans le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques plus spécifiques et précises, basées sur l'utilisation d'ARN non-codants, pour invertir les programmes d'épissage responsables d’une maladie, comme le cancer. Une des évidences de l'impact économique et sociétal que ce projet pourrait avoir à long terme est l’existence de spin-offs américaines, telles que Rana Therapeutics et Isis Pharmaceuticals, qui sont déjà entrain d’investir dans le développement de stratégies thérapeutiques basées sur l'utilisation de lncRNAs et/ou ADN antisense pour traiter des maladies liées à l’épissage, comme la Dystrophie Musculaire.