Dissection génétique et fonctionnelle du rôle de la région de contrôle du locus IgH au cours de la commutation isotypique – EpiSwitch-3RR

Les lymphocytes B ont la remarquable capacité d’altérer leur génome. Les cellules B matures effectuent la commutation isotypique (CI) qui cible spécifiquement les gènes constants du locus IgH. La CI a lieu entre des séquences « switch » (S) hautement répétées et requiert leur transcription, fournissant le substrat pour AID qui initie le clivage de l’ADN. Les cassures double-brins résultantes sont réparées par la voie classique et alternative NHEJ. Les mécanismes qui gouvernent le ciblage d’AID sont mal connus.
La transcription des régions switch est contrôlée par la région régulatrice en 3’ (3’RR) composée de 4 enhancers imbriqués dans un large palindrome riche en répétitions. Contrairement aux autres régions de contrôle du locus (LCR), la 3’RR a un profil étonnant : elle a une activité silencer dans les précurseurs B, agit comme une LCR constitutive dans les cellules B immatures, et comme une LCR inductible dans les cellules B matures. Les mécanismes à la base de ces transitions sont inconnus.

Ce projet a pour objectif de réaliser une avancée significative dans la compréhension des mécanismes fondamentaux par lesquels la 3’RR contrôle in vivo, à longue distance, un locus complexe, site d’interactions fascinantes entre développement, transcription, épigénétique, cassures d’ADN, recombinaison et réparation. Le projet repose entièrement sur des modèles murins disponibles et sur une combinaison originale d’analyses fonctionnelles, génétiques et mécanistiques. Ce programme, qui réunit deux partenaires avec une solide expérience en biologie moléculaire du développement lymphocytaire B et des réalisations reconnues, a quatre objectifs :

Objectif 1 : Activation séquentielle de la transcription
Nous réaliserons une analyse détaillée des mécanismes par lesquels le contrôle à longue distance de la 3’RR se traduit au niveau d’un promoteur cible, depuis le remodelage de la chromatine et l’ouverture du promoteur à la pause et à l’élongation transcriptionnelle. De plus, nous déterminerons précisément quels sont les événements qui dépendent strictement de la 3’RR constitutive, inductible et ceux qui sont indépendants de la 3’RR.

Objectif 2 : Contrôle à distance du domaine constant du locus IgH par la 3’RR
Notre ambition est d’établir un cadre conceptuel exhaustif de la dynamique de la 3’RR au cours des stades tardifs du développement B. Nous éluciderons les mécanismes par lesquels la 3’RR constitutive et inductible contrôlent à distance de multiples promoteurs, incluant la dynamique de la chromatine (looping/scanning), la compétition entre les promoteurs et le rôle de facteurs de transcription/architecturaux.

Objectif 3 : Rôle de l’architecture palindromique de la 3’RR
L’objectif est d’analyser comment l’architecture palindromique de la 3’RR influence sa fonction. Nous nous concentrerons sur l’importance fonctionnelle des « core enhancers » et des répétitions inversées pour le développement des lymphocytes B, la transcription, les modifications épigénétiques et les remodelages du locus IgH induits par AID. Cette analyse devrait permettre de découvrir pour la première fois comment des éléments structuraux et des événements locaux au sein de la 3’RR influencent son activité à longue distance.

Objectif 4 : Rôle des enhancers du locus IgH dans les processus post-transcriptionnels
L’objectif est d’explorer si et comment les enhancers majeurs du locus IgH (Eµ et 3’RR) affectent la décision entre épissage alternatif et recombinaison/réparation, de manière dépendante du tissu lymphoïde, dans le cas spécifique du gène constant delta. Cette analyse inclura la mise en place de marques épigénétiques spécifiques, le recrutement différentiel d’AID et de composants des voies classique et alternative du NHEJ.