CE12 - Génétique, génomique et ARN

Régulation dynamique de la transcription et de la réplication en quiescence et lors de la reprise du cycle cellulaire – ExQui

Résumé de soumission

La quiescence est un état réversible de non-division dans lequel les cellules restent métaboliquement actives et conservent la capacité de reprendre leur prolifération. Les cellules quiescentes, ou G0, sont présentes dans tout le corps humain et jouent des rôles essentiels dans le développement et la différenciation ainsi que dans l'homéostasie et le renouvellement des tissus. L'alternance entre G0 et prolifération est également cruciale pour la réponse aux stimuli et aux stress environnementaux. Par exemple, les organismes unicellulaires exposés à des conditions défavorables entrent et restent en G0 jusqu'à ce qu'ils soient induits à reprendre leur croissance et leur division. Il est surprenant de constater que, malgré la prévalence de cet état critique, nous commençons seulement à comprendre la régulation et l'impact de la quiescence cellulaire et comment les cellules effectuent la transition complexe entre G0 et prolifération.

Les cellules quiescentes dans divers systèmes présentent des caractéristiques similaires, notamment une réduction de taille, d’activité métabolique et d'expression des gènes. Il est intéressant de noter que les mécanismes et principes de l'entrée et de la sortie de G0 sont remarquablement conservés chez les eucaryotes. La plupart de nos connaissances sur les mécanismes qui régulent la quiescence provient de travaux dans des organismes modèles unicellulaires, notamment la levure de fission Schizosaccharomyces pombe. En absence d’azote, les cellules de levure de fission entrent en phase G0 et peuvent rester dans cet état pendant de longues périodes jusqu'à ce que les conditions permettent la reprise du cycle cellulaire. Dans ce contexte, le métabolisme des acides nucléiques, et en particulier les processus de transcription et de réplication, est essentiel à l'alternance entre quiescence et prolifération. Nos récentes études non publiées dans la levure de fission ont conduit à des résultats inattendus concernant la modulation et la coordination de l'expression des gènes et de la duplication du génome pendant la transition quiescence/prolifération. En effet, nos données ont révélé un mode unique de contrôle transcriptionnel dans les cellules en G0 et un comportement surprenant de l'ARN polymérase II lorsque les cellules reprennent leur cycle de division. De plus, nos données suggèrent un couplage intime entre la transcription et la synthèse de l'ADN lorsque les cellules sortent de la quiescence, ce qui pourrait faire partie intégrante de la transition vers la prolifération. Nous proposons donc d'étudier 1) les mécanismes et l'impact de la régulation transcriptionnelle en G0, 2) la dynamique de la transcription et son importance lorsque les cellules reprennent leur prolifération, et 3) l'interaction entre la transcription et la réplication pendant cette transition cruciale. Pour ces travaux, nous nous appuierons sur l'expertise complémentaire d'un partenariat établi, en tirant parti du puissant modèle génétique S. pombe ainsi que d'approches de pointe en génomique et en biologie cellulaire. Nos résultats apporteront un nouvel éclairage mécanistique du contrôle spécifique de la transcription et de la réplication au cours de la phase G0 et de la reprise du cycle cellulaire, ainsi que de la manière dont ces processus définissent la biologie unique des cellules quiescentes.

Coordination du projet

Pei-Yun Jenny WU (INSTITUT DE BIOCHIMIE ET GENETIQUE CELLULAIRES)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IBGC INSTITUT DE BIOCHIMIE ET GENETIQUE CELLULAIRES
IGMM Institut de génétique moléculaire de Montpellier

Aide de l'ANR 590 925 euros
Début et durée du projet scientifique : janvier 2022 - 48 Mois

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