Rendre unique l'ADN répété ou comment révéler la régulation épigénétique des rétrotransposons L1 dans les cellules somatiques humaines à une résolution inégalée. – RETROMET

Les séquences répétées constituent plus de la moitié du génome humain et participent à sa fonction et à son évolution. Parmi ces éléments répétés, les rétrotransposons L1HS, spécifiquement humains, forment la seule famille d'éléments transposables autonomes et actifs chez l'Homme. Leur mobilité génère des polymorphismes d'insertion dans les génomes germinaux ou somatiques, conduisant à une plasticité génomique importante dans certaines conditions physiologiques ou pathologiques. Les mécanismes épigénétiques, notamment la méthylation de l'ADN et les complexes chromatiniens répressifs, jouent un rôle central pour limiter leur activité mutagène. Néanmoins, du fait de leur nature extrêmement répétée et dispersée, et de leur polymorphisme positionnel, nous ne savons pas si toutes les copies de L1HS sont régulées de la même façon. L'objectif de ce projet est de révéler les mécanismes et les voies épigénétiques qui contrôlent l'expression des L1HS à la résolution de chaque copie individuelle, et de déterminer comment certaines d'entre elles parviennent éventuellement à échapper à cette répression. Dans ce but, nous avons cartographié de façon complète la position des L1HS dans 12 lignées cellulaires humaines, normales ou transformées, également bien caractérisées dans le cadre du projet ENCODE (RNA-seq, ChIP-seq), et nous avons intégré l'ensemble de ces données pour identifier les copies individuelles de L1HS activement transcrites ou réprimées. Grâce à ces travaux initiaux, nous disposons ainsi de systèmes cellulaires manipulables expérimentalement pour lesquels la position et l'état transcriptionnel de chaque copie individuelle de L1HS sont précisément définis. Ainsi, nous nous appuierons sur cette ressource unique pour mettre en évidence les mécanismes épigénétiques qui contrôlent l'expression de rétrotransposons L1HS dans les cellules somatiques humaines, et pour déterminer comment certaines copies sont capables d'échapper à ces mécanismes répressifs. Plus spécifiquement, ceci sera réalisé en:
(i) obtenant l'état de méthylation et d'hydroxyméthylation de l'ADN pour toutes les copies individuelles L1HS dans 12 lignées cellulaires humaines;
(ii) étudiant le lien causal éventuel entre déméthylation ou hydroxyméthylation des L1HS et leur réexpression;
(iii) explorant les mécanismes épigénétiques de la répression des L1HS par des cribles génétiques.
Ce projet, parce qu'il s'intéresse à la répression des rétrotransposons dans les cellules somatiques humaines, apportera une vision globale et nouvelle des mécanismes qui permettent de maintenir l'intégrité de notre génome, ainsi que de nouveaux concepts relatifs aux bases génétiques et épigénétiques de la plasticité des génomes somatiques, un processus potentiellement impliqué dans le vieillissement normal ou pathologique.