Transposopathie de mouches mutantes pour p53 – Top53

La réalisation d’expérience de biochimie nécessite le développement d'outils génétiques. Durant ces 18 premiers mois, nous avons obtenu une lignée transgénique taggée dans la partie C-terminale de la protéine p53 (p53-flag-HA). Cette lignée a été obtenue par CRISPR -cas9. Par des approches génétiques afin d'induire une déplétion de p53 de façon tissu spécifique, nous avons étudié l'expression des éléments transposables par RT-q-PCR. Dans les disque d'aile, les même approches ont été utilisées pour quantifier les transcrits.

La validation génétique et fonctionnelle de la protéine p53 taggée a été réalisée et des expériences de ChIP-seq sont actuellement en cours.
De façon étonnante, la quantification du niveau d'expression des éléments transposables dans les ovaires de Drosophile en contexte de déplétion de p53 dans les cellules somatiques ou germinale ne montre aucune expression. Des expériences complémentaires sont en cours.

Ce projet ouvrira des pistes ambitieuses dans la compréhension du contrôle de la prolifération, et sur les croisements entre ADN-dommages, prolifération et répression des TE. Ces travaux ouvriront de nouvelles perspectives pour comprendre le rôle de p53 et/ou Xrp1 et de leurs partenaires dans la répression des TE dans les cellules humaines, en particulier dans le contexte du vieillissement et du cancer.

RAS

Les éléments transposables (ET) sont des séquences d’ADN capables de se mobiliser d'un locus génomique à un autre. Les différentes familles des ET présentent une énorme diversité de séquences entre elles ainsi qu’au sein d’une même famille. Le Projet de séquençage du génome humain a estimé qu'environ 45 % du génome humain est constitué de ET.
L'activité des ET doit être réprimée car elle cause de graves instabilités génomiques et des défauts de gamétogenèse. En réarrangeant le génome et en affectant l'expression génétique, la mobilisation des ET est une source interne de mutagenèse et de variation génomique. De plus en plus de preuves, impliquant des éruptions de ET dans plusieurs troubles tels que le cancer et le vieillissement, ont ouvert un nouveau champ de biomédecine dédié aux transposopathies. Comprendre comment les ET sont maintenus réprimés dans les cellules somatiques est donc un prérequis important pour comprendre l'éthiologie de ces maladies.
En effet, la plupart des tissus somatiques sont dépourvus des protéines PIWI, responsables, dans la lignée germinale, de la répression des ET par des petits ARN régulateurs, les piARN. D'autres mécanismes doivent donc agir dans le soma. Plusieurs études sur des lignées cellulaires transformées humaines et sur des modèles animaux, impliquent le gène suppresseur de tumeur p53 dans ce processus. Par exemple, plusieurs familles de ET sont déréprimées dans des ovaires de drosophile mutés pour p53. De plus, dans les cancers mutés pour p53, la dépression des ET est plus sévère que dans les autres tumeurs.
Les mécanismes par lesquels p53 atténue l’expression des ET, comme démontré chez la drosophile, demeurent largement inconnus Des sites de liaison de p53 ont été identifiés dans le 5' UTR de LINE-1 (L1), un ET exprimé chez l’humain. De plus, un L1 humain s’exprime s’il est inséré dans le génome d’un poisson zèbre muté pour p53. Cependant, étant donné la grande diversité de séquence des ET, il est peu probable que p53 agisse uniquement par liaison directe à une seule séquence d'ADN consensuelle qui devrait se retrouver dans tous les ET pour réprimer leur expression et mobilisation. Parmi les autres mécanismes possibles, mentionnons l’existence de protéines adaptatrices pontant p53 avec différentes séquences ADN de TE et/ou l’existence de mécanismes de relais agissant en aval de p53, tels que le produits des gènes exprimés en réponse à p53 (gènes cibles précoces de p53), qui permettraient la répression des TE.
La présente proposition vise donc à mieux comprendre les mécanismes par lesquels les ET sont réprimés dans deux tissus de drosophile qui expriment la protéine p53 mais sont dépourvus du mécanisme de silencing transcriptionnel médié par les piARN: la Piwi-less pocket, dans la lignée germinale femelle et des cellules de disque imaginal d’aile en prolifération. Sur la base (i) des connaissances du Partenaire 1 sur l'ovogenèse de la drosophile et la régulation des ET, (ii) du développement de ces modèles originaux de cellules somatiques « transformées » par le Partenaire 2, et (iii) de données préliminaires encourageantes issues de la collaboration entre les deux partenaires, nous proposons de caractériser ce nouveau rôle de p53 dans la régulation des ET ceci, en déterminant si p53 agit directement ou via son programme transcriptionnel et en identifiant les complexes répresseurs impliquant p53.
Grâce à un crible de gènes candidats et à des approches " omiques " (ARN-seq et ChIP-seq), ce projet devrait ouvrir des pistes fructueuses pour la compréhension du contrôle de la prolifération, et des interactions entre dommages à l’ADN, prolifération et répression des ET. Ces travaux ouvriront de nouvelles perspectives pour comprendre le rôle de p53 et/ou ses partenaires dans la répression des ET dans les cellules humaines, en particulier dans le contexte du vieillissement et du cancer.