Mécanismes reliant NF-kB à la régulation des histones, la topologie de la chromatine, et l’épissage alternatif au cours de l’infection par HTLV-1. – INFLASPLICE

L'activation de la voie NF-kB s’accompagne d’une régulation coordonnée de la transcription de centaines de gènes cibles, la majorité étant impliquée dans la différenciation cellulaire, la prolifération, la réponse immunitaire, et l'inflammation. Il a été récemment proposé que des structures nucléaires appelées usines à transcription NF-kB coordonnent, dans l’espace et le temps, la transcription de plusieurs gènes répondeurs à NF-kB. Cependant, les mécanismes moléculaires mis en jeu dans ces contacts gène-gène, ainsi que leurs impacts sur d'autres processus couplés à la transcription restent inconnus.

L'infection par HTLV-1 (Human T-cell Leukemia Virus type 1) s’accompagne d’une activation constitutive de NF-kB qui contribue à l'expansion clonale des cellules infectées, la persistance virale, et la pathogenèse. Nos travaux ont récemment mis en évidence que, en dehors de la transcription, l'activation de NF-kB par la protéine virale TAX affecte également l'épissage alternatif, un processus cotranscriptionnel majeur dans la diversité du transcriptome et du protéome. En présence de TAX, ou même d'autres activateurs non viraux de NF-kB, nous avons démontré que l’enrichissement intragénique de RELA entraîne un recrutement local du facteur d'épissage DDX17 qui régule l'épissage des exons par à son activité hélicase à ARN. De manière intéressante, RELA apparait réguler l'épissage alternatif de manière indépendante de son activité sur la transcription, ce qui pose la question des mécanismes de coordination de ces deux fonctions de RELA lors de l'activation de NF-kB par TAX, ou par d’autres stimuli non-viraux.

Via une analyse intégrative de la topologie 3D de la chromatine et des profils d'expression des gènes, nos données préliminaires indiquent que l'activation du NF-kB par TAX favorise les contacts gène-gène entre les gènes subissant une régulation de la transcription et de l'épissage alternatif. La perturbation locale des contacts gène-gène par manipulation épigénétique permettait d’inhiber le recrutement de DDX17 à l'exon et son épissage alternatif. Au niveau de la chromatine, les contacts gène-gène étaient enrichis en RELA, DDX17 et TAX, suggérant l’engagement de ces facteurs dans la formation de complexes multigéniques. Les analyses de données publiques montrent que les exons génomiques régulés par RELA:DDX17 portent des signatures épigénétiques qui pourraient participer à coordonner les contacts gène-gène, l'élongation de la transcription, et l'épissage alternatif lors de l'activation de NF-kB. Ces premières données proposent que l'épissage alternatif ne repose pas uniquement sur des caractéristiques génomiques et épigénétiques locales de l'exon cible, mais dépend également de sa localisation nucléaire avec d'autres gènes co-régulés en transcription.

Nous avons mis en place une collaboration entre nos deux équipes sur la base de l’expertise du HTLV-1 et de ses impacts sur les régulations post-transcriptionnelles (F. Mortreux), et celle des mécanismes qui relient l'épigénétique à la régulation de l'épissage alternatif (RF. Luco). Nos objectifs sont d'évaluer la distribution chromatinienne de RELA, DDX17, TAX et des marques d'histones dans les contacts gène-gène liés à l'épissage alternatif, d'examiner l'implication locale des régulateurs d'histones et des protéines d’architecture de la chromatine, et d'étudier les relations causales qui relient les contacts gène-gène et les marques d'histones à l'épissage alternatif survenant lors de l'activation de NF-kB par TAX ou d’autres inducteurs non viraux. Ces données informeront sur les modes de coordination spatiale de la transcription des gènes et de l'épissage alternatif lors de l'activation de NF-kB, qui est un aspect mal compris de la régulation des gènes lors de l'infection par HTLV-1 et, de manière plus générale, dans les maladies inflammatoires.