Évaluer l’impact de la méthylation de l’ADN dans la régulation de l’activité des enhancers – MethylEnh

Durant l'embryogenèse chez les mammifères, les niveaux globaux de méthylation de l’ADN en position 5-Cytosine (5mC) augmentent considérablement. Ce phénomène, qui est crucial pour la progression du développement, peut être récapitulé en culture cellulaire en différenciant des cellules souches embryonnaires de souris (mESCs) en cellules types epiblastes (EpiLCs). Les enhancers sont des séquences sur lesquelles se lient des facteurs de transcription (FT) qui régulent l’expression du gène cible de manière appropriée dans le temps et l’espace. De manière générale, l'activité des enhancers est anti corrélée aux niveaux de 5mC. Les niveaux maximaux de 5mC sont atteints au stade épiblaste, donnant lieu à tous les types de tissus somatiques.
J’ai précédemment implémenté une technique qui permet de mesurer les niveaux de modifications de la chromatine, simultanément avec les niveaux de 5mC (EpiMethylTag). Cette technique mesurera la dynamique au niveau des enhancers durant les transitions cellulaires ESC vers EpiLCs mais aussi EpiLCs vers neurones. Les niveaux de 5-hydroxymethylcytosine (5hmC, un sous-produit de la déméthylation de l’ADN) a un rôle dans le développement embryonnaire notamment du système nerveux. Nous allons mesurer cette modification en modifiant le protocole d’EpiMethylTag. Nous pourrons identifier quels enhancers sont sensibles aux perturbations locales et globales de la machinerie de (dé)méthylation de l’ADN et déterminer leurs gènes cibles en utilisant une technique hautement résolutive: ‘Region capture Micro-C’ (RCMC).
Ensuite, en utilisant l'édition de l'épigénome basée sur le CRISPR/Cas9, nous modifierons les niveaux de 5mC a des enhancers cibles afin de déterminer le lien de causalité entre la 5mC/hmC et l'activité des enhancers choisis.
A terme, ce projet utilisera des techniques de pointe pour mieux comprendre la dynamique d'activité des enhancers, ayant des implications majeures dans notre compréhension du développement chez les mammifères.