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Mécanisme de leucémogénèse par les oncogènes SCL et LMO1Tremblay, Mathieu 05 1900 (has links)
La leucémie lymphoïde représente 30% de tous les cancers chez l’enfant. SCL (« Stem cell
leukemia ») et LMO1/2 (« LIM only protein ») sont les oncogènes les plus fréquemment
activés dans les leucémies aiguës des cellules T chez l'enfant (T-ALL). L’expression
ectopique de ces deux oncoprotéines dans le thymus de souris transgéniques induit un
blocage de la différenciation des cellules T suivie d’une leucémie agressive qui reproduit la
maladie humaine. Afin de définir les voies génétiques qui collaborent avec ces oncogènes
pour induire des leucémies T-ALL, nous avons utilisé plusieurs approches.
Par une approche de gène candidat, nous avons premièrement identifié le pTalpha, un gène
crucial pour la différenciation des cellules T, comme cible directe des hétérodimères E2AHEB
dans les thymocytes immatures. De plus, nous avons montré que pendant la
différenciation normale des thymocytes, SCL inhibe la fonction E2A et HEB et qu’un
dosage entre les protéines E2A, HEB et SCL détermine l’expression du pTalpha.
Deuxièmement, par l’utilisation d’une approche globale et fonctionnelle, nous avons
identifié de nouveaux gènes cibles des facteurs de transcription E2A et HEB et montré que
SCL et LMO1 affectent la différenciation thymocytaire au stade préleucémique en inhibant
globalement l’activité transcriptionnelle des protéines E par un mécanisme dépendant de la
liaison à l’ADN. De plus, nous avons découvert que les oncogènes SCL et LMO1 sont soit
incapables d’inhiber totalement l’activité suppresseur de tumeur des protéines E ou agissent
par une voie d’induction de la leucémie différente de la perte de fonction des protéines E.
Troisièmement, nous avons trouvé que Notch1, un gène retrouvé activé dans la majorité des
leucémies T-ALL chez l’enfant, opère dans la même voie génétique que le pré-TCR pour
collaborer avec les oncogènes SCL et LMO1 lors du processus de leucémogénèse. De plus,
cette collaboration entre des facteurs de transcription oncogéniques et des voies de
signalisation normales et importantes pour la détermination de la destinée cellulaire
pourraient expliquer la transformation spécifique à un type cellulaire.
Quatrièmement, nous avons trouvé que les oncogènes SCL et LMO1 sont des inducteurs de
sénescence au stade préleucémique. De plus, la délétion du locus INK4A/ARF, un
évènement retrouvé dans la majorité des leucémies pédiatriques T-ALL associées avec une
activation de SCL, collabore aves les oncogènes SCL et LMO1 dans l’induction de la leucémie. Cette collaboration entre la perte de régulateurs de la sénescence suggère qu’un
contournement de la réponse de sénescence pourrait être nécessaire à la transformation.
Finalement, nous avons aussi montré que l’interaction directe entre les protéines SCL et
LMO1 est critique pour l’induction de la leucémie. Ces études ont donc permis d’identifier
des évènements collaborateurs, ainsi que des propriétés cellulaires affectées par les
oncogènes associés avec la leucémie et de façon plus générale dans le développement du
cancer. / Lymphoid leukemia represents 30% of all cancers in children. SCL (Stem cell leukemia)
and LMO1/2 (LIM only protein) are the most frequently activated oncogenes in children T
cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL). Ectopic expression of the SCL and LMO1
oncogenes in the thymus of transgenic mice causes T cell differentiation arrest during the
preleukemic stage followed by development of aggressive leukemia that reproduce human
disease. We therefore took several approaches to decipher the genetic pathway
collaborating with these oncogenes in T-ALL induction.
Using a candidate approach, we first identified the pTalpha, a gene crucial for T cell
differentiation, as a direct target of E2A and HEB heterodimers in immature thymocytes.
Moreover, we showed that during normal thymocyte differentiation, SCL inhibits E2A and
HEB function and that a dosage between E2A, HEB and SCL normally determines pTalpha
gene expression.
Second, using both global and functional approaches, we identified novel target genes of
E2A and HEB transcription factors and showed that SCL and LMO1 impairs thymocyte
differentiation at the preleukemic stage by globally inhibiting E proteins transcriptional
activity through a DNA binding mechanism. Moreover, we found that SCL and LMO1
oncogenes are either not totally able to inhibit E protein tumor suppressor activity or act in
a different leukemic inducing pathway than E protein loss of function.
Third, we found that Notch1, a gene found activated in almost all cases of pediatric T-ALL,
operate in the same genetic pathway as the pre-TCR to collaborate with the SCL and LMO1
oncogenes in leukemogenesis. Moreover, this collaboration between oncogenic
transcription factors and normal signalling pathways important for cell fate determination
might explain cell-type specific transformation.
Fourth, we found that the SCL and LMO1 oncogenes are inducers of senescence at the
preleukemic stage. Moreover, deletion of INK4A/ARF, an event found in almost all cases of
SCL associated pediatric T-ALL, collaborate with SCL and LMO1 oncogenes in leukemogenesis. This collaboration with loss of senescence regulators suggests that a
bypass of senescence response would be necessary for transformation.
Finally, we also showed that SCL and LMO1 direct interaction is critical for leukemia
induction. These studies permitted the identification of collaborating events and cellular
properties affected by oncogenes associated with leukemia and more generally in cancer
development.
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Mécanisme de leucémogénèse par les oncogènes SCL et LMO1Tremblay, Mathieu 05 1900 (has links)
La leucémie lymphoïde représente 30% de tous les cancers chez l’enfant. SCL (« Stem cell
leukemia ») et LMO1/2 (« LIM only protein ») sont les oncogènes les plus fréquemment
activés dans les leucémies aiguës des cellules T chez l'enfant (T-ALL). L’expression
ectopique de ces deux oncoprotéines dans le thymus de souris transgéniques induit un
blocage de la différenciation des cellules T suivie d’une leucémie agressive qui reproduit la
maladie humaine. Afin de définir les voies génétiques qui collaborent avec ces oncogènes
pour induire des leucémies T-ALL, nous avons utilisé plusieurs approches.
Par une approche de gène candidat, nous avons premièrement identifié le pTalpha, un gène
crucial pour la différenciation des cellules T, comme cible directe des hétérodimères E2AHEB
dans les thymocytes immatures. De plus, nous avons montré que pendant la
différenciation normale des thymocytes, SCL inhibe la fonction E2A et HEB et qu’un
dosage entre les protéines E2A, HEB et SCL détermine l’expression du pTalpha.
Deuxièmement, par l’utilisation d’une approche globale et fonctionnelle, nous avons
identifié de nouveaux gènes cibles des facteurs de transcription E2A et HEB et montré que
SCL et LMO1 affectent la différenciation thymocytaire au stade préleucémique en inhibant
globalement l’activité transcriptionnelle des protéines E par un mécanisme dépendant de la
liaison à l’ADN. De plus, nous avons découvert que les oncogènes SCL et LMO1 sont soit
incapables d’inhiber totalement l’activité suppresseur de tumeur des protéines E ou agissent
par une voie d’induction de la leucémie différente de la perte de fonction des protéines E.
Troisièmement, nous avons trouvé que Notch1, un gène retrouvé activé dans la majorité des
leucémies T-ALL chez l’enfant, opère dans la même voie génétique que le pré-TCR pour
collaborer avec les oncogènes SCL et LMO1 lors du processus de leucémogénèse. De plus,
cette collaboration entre des facteurs de transcription oncogéniques et des voies de
signalisation normales et importantes pour la détermination de la destinée cellulaire
pourraient expliquer la transformation spécifique à un type cellulaire.
Quatrièmement, nous avons trouvé que les oncogènes SCL et LMO1 sont des inducteurs de
sénescence au stade préleucémique. De plus, la délétion du locus INK4A/ARF, un
évènement retrouvé dans la majorité des leucémies pédiatriques T-ALL associées avec une
activation de SCL, collabore aves les oncogènes SCL et LMO1 dans l’induction de la leucémie. Cette collaboration entre la perte de régulateurs de la sénescence suggère qu’un
contournement de la réponse de sénescence pourrait être nécessaire à la transformation.
Finalement, nous avons aussi montré que l’interaction directe entre les protéines SCL et
LMO1 est critique pour l’induction de la leucémie. Ces études ont donc permis d’identifier
des évènements collaborateurs, ainsi que des propriétés cellulaires affectées par les
oncogènes associés avec la leucémie et de façon plus générale dans le développement du
cancer. / Lymphoid leukemia represents 30% of all cancers in children. SCL (Stem cell leukemia)
and LMO1/2 (LIM only protein) are the most frequently activated oncogenes in children T
cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL). Ectopic expression of the SCL and LMO1
oncogenes in the thymus of transgenic mice causes T cell differentiation arrest during the
preleukemic stage followed by development of aggressive leukemia that reproduce human
disease. We therefore took several approaches to decipher the genetic pathway
collaborating with these oncogenes in T-ALL induction.
Using a candidate approach, we first identified the pTalpha, a gene crucial for T cell
differentiation, as a direct target of E2A and HEB heterodimers in immature thymocytes.
Moreover, we showed that during normal thymocyte differentiation, SCL inhibits E2A and
HEB function and that a dosage between E2A, HEB and SCL normally determines pTalpha
gene expression.
Second, using both global and functional approaches, we identified novel target genes of
E2A and HEB transcription factors and showed that SCL and LMO1 impairs thymocyte
differentiation at the preleukemic stage by globally inhibiting E proteins transcriptional
activity through a DNA binding mechanism. Moreover, we found that SCL and LMO1
oncogenes are either not totally able to inhibit E protein tumor suppressor activity or act in
a different leukemic inducing pathway than E protein loss of function.
Third, we found that Notch1, a gene found activated in almost all cases of pediatric T-ALL,
operate in the same genetic pathway as the pre-TCR to collaborate with the SCL and LMO1
oncogenes in leukemogenesis. Moreover, this collaboration between oncogenic
transcription factors and normal signalling pathways important for cell fate determination
might explain cell-type specific transformation.
Fourth, we found that the SCL and LMO1 oncogenes are inducers of senescence at the
preleukemic stage. Moreover, deletion of INK4A/ARF, an event found in almost all cases of
SCL associated pediatric T-ALL, collaborate with SCL and LMO1 oncogenes in leukemogenesis. This collaboration with loss of senescence regulators suggests that a
bypass of senescence response would be necessary for transformation.
Finally, we also showed that SCL and LMO1 direct interaction is critical for leukemia
induction. These studies permitted the identification of collaborating events and cellular
properties affected by oncogenes associated with leukemia and more generally in cancer
development.
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Caracterização histopatológica e imunoistoquímica de bexigas de bovinos com hematúra enzoóticaSilva, Maria Aparecida da 27 February 2012 (has links)
Made available in DSpace on 2016-12-23T13:53:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Maria Aparecida da Silva.pdf: 3366725 bytes, checksum: 59d418ef608b4e75da9a6ba6a1fdb233 (MD5)
Previous issue date: 2012-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Bovine enzootic hematuria (BEH) is caused by chronic ingestion of Pteridium aquilinum and is characterized by the presence of blood in the urine and development of lesions in the urinary bladder and is responsible for economic losses. Poisoning by this plant can also occur in humans. The objective was to evaluate the lesions in bladders of animals with BEH in the south region of the Espírito Santo. For this, were evaluated 350 bladders of bovines in a slaughterhouse and, of these, selected 46 that had macroscopic lesions and/or hematuria. Samples of each bladder were fixed in formalin 10% submitted to histological processing and classified by histomorphology. The immunohistochemistry was performed with anti-vimentin, anti-cytokeratin, anti-CD31, anti-VEGF and anti-uroplakin only in the 26 bladders that presented neoplastic lesions. Non-neoplastic lesions were observed in 100% of samples and the neoplastic in 56.52%. The presence of tumors was significant (p<0.05) in the caudal portion of the bladder. Detected neoplastic types were urothelial carcinoma, in situ carcinoma, adenocarcinoma, hemangioma, myxoma and hemangiosarcoma. There was a higher frequency of dysplasia, clear cell metaplasia, inflammation and vascular thickening in bladders with neoplasm. The expression of cytokeratin was significant (p<0.05) in epithelial neoplasms and vimentin in mesenchymal neoplasms. Uroplakin III differed in varied types of neoplastic lesions and showed to be typical and atypical while that of CD31 was significantly (p <0.05) in vascular mesenchymal neoplasms. A significant difference (p <0.05) in the number of vessels extratumorais stained by VEGF between myxomas and adenocarcinomas, and in intratumoral vessels stained by CD31 and VEGF in the different tumor types. Positive correlation existed between the number of intra- and extratumoral vessels in hemangiomas, hemangiosarcomas, and myxomas stained by CD31; between hemangiomas, myxomas, and adenocarcinomas stained with VEGF; between the expression of vimentin and CD31 and between cytokeratin and uroplakin. It is concluded that bladders from bovines with BEH have non-neoplastic and neoplastic lesions, isolated or associated. Biomarkers aid in the differentiation of the histogenesis of epithelial and vascular mesenchymal neoplasms. Uroplakin demonstrated to be effective for the assessment of integrity urothelial, and vascular markers (CD31 and VEGF) for endothelial integrity and for prognosis / A hematúria enzoótica bovina (HEB) é causada pela ingestão crônica de Pteridium aquilinum e caracteriza-se pela presença de sangue na urina e desenvolvimento de lesões na bexiga, sendo responsável por grandes perdas econômicas. A intoxicação por esta planta também pode ocorrer em humanos. Objetivou-se avaliar lesões de bexigas de animais com HEB na região sul do Espírito Santo. Para isto, foram avaliadas 350 bexigas de bovinos em matadouro frigorífico e, destas, selecionadas 46 que apresentavam lesões macroscópicas e/ou hematúria. Amostras de cada bexiga foram fixadas em formol a 10% submetidas ao processamento histológico de rotina e classificadas histomorfologicamente. A imunoistoquímica foi realizada com anti-vimentina, anti-citoqueratina, anti-CD31, anti-VEGF e anti-uroplaquina apenas nas 26 bexigas que revelaram neoplasia. Lesões não neoplásicas foram observadas em 100% das amostras e neoplásicas em 56,52%. A presença de neoplasias foi significativa (p<0,05) na porção caudal da bexiga. As neoplasias encontradas foram carcinoma urotelial; carcinoma in situ, adenocarcinoma, hemangioma, mixoma e hemangiossarcoma. Houve maior frequência de displasia, metaplasia de células claras, inflamação e espessamento vascular em bexigas com neoplasia. A expressão de citoqueratina foi significativa (p<0,05) nas neoplasias epiteliais e vimentina nas mesenquimais. A marcação da uroplaquina III diferiu nos diversos tipos neoplásicos e revelou-se típica e atípica enquanto que a do CD31 foi significativa (p<0,05) nas neoplasias mesenquimais vasculares. Houve diferença significativa (p<0,05) na quantidade de vasos extratumorais marcados pelo VEGF entre os mixomas e adenocarcinomas e nos vasos intratumorais marcados por CD31 e VEGF nos diferentes tipos tumorais. Houve correlação positiva entre os vasos extra e intratumorais nos hemangiomas, hemangiossarcomas e mixomas marcados pelo CD31; nos hemangiomas, mixomas e adenocarcinomas marcados pelo VEGF; entre a expressão de vimentina e CD31 e entre citoqueratina e uroplaquina. Conclui-se que bexigas de bovinos com HEB apresentam lesões não neoplásicas e neoplásicas, isoladas ou associadas. Os biomarcadores auxiliam na diferenciação da histogênese das neoplasias epiteliais e mesenquimais vasculares. Uroplaquina demonstrou-se efetiva para a avaliação da integridade urotelial e os marcadores vasculares (CD31 e VEGF) para a integridade endotelial e para o prognóstico
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Les différentes versions du Midrash Séder Eliyahou / The different versions of the Midrash Seder EliyyahuFriedler, Myriam 01 December 2015 (has links)
Cette thèse a cherché à présenter une description des versions de Midrash Séder Eliyahou tout en se polarisant sur la recherche de la version authentique, aussi précise que possible. Cette étude interdisciplinaire tente d'allier les aspects paléographiques des manuscrits, la langue hébraïque ainsi que la littérature comparée. Le corpus de ce Midrash contient six éléments manuscrits. Seul le Codex, BAV, Vat. ebr. 31 est complet et en excellent état. Les trois éditions imprimées complètes, sont celles de : Venise (1598), première édition, copie d'un incunable, Prague (1677) et de Vienne (1901), l'édition critique de Friedman, basée sur BAV, Vat. ebr.31. Nous avons choisi ce dernier comme référent. Nous proposons l'hypothèse suivante : La fidélité est pas uniforme, il y a deux dimensions de fidélité, pouvant sembler contradictoires : paléographique et / ou exégétique. L'étude de sources de la Genizah génère deux cas de figure possibles : Il y aurait soit une seule famille du Midrash Séder Eliyahou, plus ou moins fidèles à la version de BAV, Vat. ebr. 31. Soit il existerait une autre version de SER, inconnue et divergente de celle de Vatican 31, générant une ou plusieurs autres familles de manuscrits. Si la seconde hypothèse se vérifie, il pourrait s'agir d'un Midrash en formation. La version occidentale est entièrement développée et fixée tandis que la version orientale aurait été transmise oralement sans avoir atteint sa forme définitive. / This thesis has sought to present a description of the versions of Midrash Seder Eliyyahu while polarizing on the search for the authentic version, as accurate as possible. This interdisciplinary study tries to use the palaeographic aspects of the manuscripts, the Hebrew language as well as comparative literature. The corpus of this Midrash contains six manuscripts elements. Only the Codex BAV, Vat. ebr. 31 is complete and in excellent condition. The three printed editions complete, are those of: Venice (1598), first edition, copy of incunabula, Prague (1677) and Vienna (1901), the critical edition of Friedman, based on BAV, Vat. ebr.31. This manuscript version was chosen as a referent. We propose the following hypothesis: The fidelity is not uniform, there are two loyalty dimensions, may seem contradictory : paleographic or/and exegetical. The study of the sources from the Genizah generated two possible cases : There would be only one family of the Midrash Seder Eliyyahu, referring to the version of BAV, Vat. ebr. 31. Either exist another version of SER, unknown and divergent from the Vatican 31, which will form one or more other family of manuscripts. If this second assumption proves true, Seder Eliyyahu could be a processing Midrash. The Western version is fully developed and secured while the eastern version be transmitted orally and not having reached its final form.
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Metamodeling strategies for high-dimensional simulation-based design problemsShan, Songqing 13 October 2010 (has links)
Computational tools such as finite element analysis and simulation are commonly used for system performance analysis and validation. It is often impractical to rely exclusively on the high-fidelity simulation model for design activities because of high computational costs. Mathematical models are typically constructed to approximate the simulation model to help with the design activities. Such models are referred to as “metamodel.” The process of constructing a metamodel is called “metamodeling.”
Metamodeling, however, faces eminent challenges that arise from high-dimensionality of underlying problems, in addition to the high computational costs and unknown function properties (that is black-box functions) of analysis/simulation. The combination of these three challenges defines the so-called high-dimensional, computationally-expensive, and black-box (HEB) problems. Currently there is a lack of practical methods to deal with HEB problems.
This dissertation, by means of surveying existing techniques, has found that the major deficiency of the current metamodeling approaches lies in the separation of the metamodeling from the properties of underlying functions. The survey has also identified two promising approaches - mapping and decomposition - for solving HEB problems. A new analytic methodology, radial basis function–high-dimensional model representation (RBF-HDMR), has been proposed to model the HEB problems. The RBF-HDMR decomposes the effects of variables or variable sets on system outputs. The RBF-HDMR, as compared with other metamodels, has three distinct advantages: 1) fundamentally reduces the number of calls to the expensive simulation in order to build a metamodel, thus breaks/alleviates exponentially-increasing computational difficulty; 2) reveals the functional form of the black-box function; and 3) discloses the intrinsic characteristics (for instance, linearity/nonlinearity) of the black-box function.
The RBF-HDMR has been intensively tested with mathematical and practical problems chosen from the literature. This methodology has also successfully applied to the power transfer capability analysis of Manitoba-Ontario Electrical Interconnections with 50 variables. The test results demonstrate that the RBF-HDMR is a powerful tool to model large-scale simulation-based engineering problems. The RBF-HDMR model and its constructing approach, therefore, represent a breakthrough in modeling HEB problems and make it possible to optimize high-dimensional simulation-based design problems.
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Metamodeling strategies for high-dimensional simulation-based design problemsShan, Songqing 13 October 2010 (has links)
Computational tools such as finite element analysis and simulation are commonly used for system performance analysis and validation. It is often impractical to rely exclusively on the high-fidelity simulation model for design activities because of high computational costs. Mathematical models are typically constructed to approximate the simulation model to help with the design activities. Such models are referred to as “metamodel.” The process of constructing a metamodel is called “metamodeling.”
Metamodeling, however, faces eminent challenges that arise from high-dimensionality of underlying problems, in addition to the high computational costs and unknown function properties (that is black-box functions) of analysis/simulation. The combination of these three challenges defines the so-called high-dimensional, computationally-expensive, and black-box (HEB) problems. Currently there is a lack of practical methods to deal with HEB problems.
This dissertation, by means of surveying existing techniques, has found that the major deficiency of the current metamodeling approaches lies in the separation of the metamodeling from the properties of underlying functions. The survey has also identified two promising approaches - mapping and decomposition - for solving HEB problems. A new analytic methodology, radial basis function–high-dimensional model representation (RBF-HDMR), has been proposed to model the HEB problems. The RBF-HDMR decomposes the effects of variables or variable sets on system outputs. The RBF-HDMR, as compared with other metamodels, has three distinct advantages: 1) fundamentally reduces the number of calls to the expensive simulation in order to build a metamodel, thus breaks/alleviates exponentially-increasing computational difficulty; 2) reveals the functional form of the black-box function; and 3) discloses the intrinsic characteristics (for instance, linearity/nonlinearity) of the black-box function.
The RBF-HDMR has been intensively tested with mathematical and practical problems chosen from the literature. This methodology has also successfully applied to the power transfer capability analysis of Manitoba-Ontario Electrical Interconnections with 50 variables. The test results demonstrate that the RBF-HDMR is a powerful tool to model large-scale simulation-based engineering problems. The RBF-HDMR model and its constructing approach, therefore, represent a breakthrough in modeling HEB problems and make it possible to optimize high-dimensional simulation-based design problems.
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Effet du stress prolifératif sur la fonction des cellules souches hématopoïétiques : rôles des gènes Scl, E2A et HebRojas-Sutterlin, Shanti 02 1900 (has links)
Le système hématopoïétique est un tissu en constant renouvellement et les cellules souches hématopoïétiques (CSHs) sont indispensables pour soutenir la production des cellules matures du sang. Deux fonctions définissent les CSHs; la propriété d’auto-renouvellement, soit la capacité de préserver l’identité cellulaire suivant une division, et la multipotence, le potentiel de différenciation permettant de générer toutes les lignées hématopoïétiques. Chez l’adulte, la majorité des CSHs sont quiescentes et l’altération de cet état corrèle avec une diminution du potentiel de reconstitution des CSHs, suggérant que la quiescence protège les fonctions des CSHs. La quiescence est un état réversible et dynamique et les réseaux génétiques le contrôlant restent peu connus. Un nombre croissant d’évidences suggère que si à l’état d’homéostasie il y a une certaine redondance entre les gènes impliqués dans ces réseaux de contrôle, leurs rôles spécifiques sont révélés en situation de stress. La famille des bHLHs (basic helix-loop-helix) inclue différentes classes des protéines dont ceux qui sont tissu-spécifiques comme SCL, et les protéines E, comme E12/E47 et HEB. Certains bHLHs sont proposés êtres important pour la fonction des cellules souches, mais cela ne fait pas l’unanimité, car selon le contexte cellulaire, il y a redondance entre ces facteurs. La question reste donc entière, y a-t-il un rôle redondant entre les bHLHs d’une même classe pour la fonction à long-terme des CSHs? Les travaux présentés dans cette thèse visaient dans un premier temps à explorer le lien encore mal compris entre la quiescence et la fonction des CSHs en mesurant leurs facultés suite à un stress prolifératif intense et dans un deuxième temps, investiguer l’importance et la spécificité de trois gènes pour la fonction des CSHs adultes, soit Scl/Tal1, E2a/Tcf3 et Heb/Tcf12.
Pour répondre à ces questions, une approche cellulaire (stress prolifératif) a été combinée avec une approche génétique (invalidation génique). Plus précisément, la résistance des CSHs au stress prolifératif a été étudiée en utilisant deux tests fonctionnels quantitatifs optimisés, soit un traitement basé sur le 5-fluorouracil, une drogue de chimiothérapie, et la transplantation sérielle en nombre limite. Dans la mesure où la fonction d’un réseau génique ne peut être révélée que par une perturbation intrinsèque, trois modèles de souris, i.e. Scl+/-, E2a+/- et Heb+/- ont été utilisés. Ceci a permis de révéler que l’adaptation des CSHs au stress prolifératif et le retour à l’équilibre est strictement contrôlé par les niveaux de Scl, lesquels règlent le métabolisme cellulaire des CSHs en maintenant l’expression de gènes ribosomaux à un niveau basal. D’autre part, bien que les composantes du réseau puissent paraître redondants à l’équilibre, mes travaux montrent qu’en situation de stress prolifératif, les niveaux de Heb restreignent la prolifération excessive des CSHs en induisant la sénescence et que cette fonction ne peut pas être compensée par E2a.
En conclusion, les résultats présentés dans cette thèse montrent que les CSHs peuvent tolérer un stress prolifératif intense ainsi que des dommages à l’ADN non-réparés, tout en maintenant leur capacité de reconstituer l’hématopoïèse à long-terme. Cela implique cependant que leur métabolisme revienne au niveau de base, soit celui trouvé à l’état d’homéostasie. Par contre, avec l’augmentation du nombre de division cellulaire les CSHs atteignent éventuellement une limite d’expansion et entrent en sénescence. / The hematopoietic system is constantly replenished by hematopoietic stem cells (HSCs) that are essential to sustain mature blood cells production. Two key functions characterize HSCs; their capabilities to self-renew, i.e. maintenance of cellular identity following cell division, and their multipotencies, i.e. their potentials to generate all hematopoietic lineages. In adults, most HSCs are quiescent and alterations to this state correlate with decreased reconstitution potential, thus suggesting that quiescence protects HSC functions. Quiescence is a reversible and dynamic state, and genetic networks controlling these characteristics are poorly described. Recent evidence suggests that during steady-state hematopoiesis, genes controlling HSC functions are highly redundant, whereas stress conditions may reveal their specific roles. Transcription factors of the basic helix-loop-helix (bHLHs) family include tissue-specific subclasses (e.g SCL) and more ubiquitous E proteins (e.g. E12/E47 and HEB). Several bHLH members have been described as important for HSC functions, however this question is still highly debated in the field due to functional redundancies. How different bHLHs from a same subclass can uniquely affect long term HSC functions is still an open question. The work presented in this thesis aimed to address the question how three bHLH transcription factors specifically Scl/Tal1, E2a/Tcf3 and Heb/Tcf12 control HSC functions after an important proliferative stress to eventually re-establish steady state conditions typified by quiescence in adult HSCs. .
To this end, we used three converging approaches, at the cellular level, by imposing a proliferative stress on HSCs, a genetic approach, by deleting genes of interest and genome-wide transcriptomics. More precisely, HSC resistance to proliferative stress has been evaluated under two extreme conditions; i.e. by consecutive treatments with the chemotherapeutic drug 5-fluorouracil (5-FU), mimicking a clinical situation in cancer chemotherapy, and by serial transplantation assays with limited cell numbers. Moreover, to test if a genetic network regulates HSCs functions, we also used three mouse models, i.e. Scl+/-, E2a+/- et Heb+/-. Using these tools, we showed that HSC adaptation to proliferative stress and return to steady state is strictly regulated by Scl expression levels that restricts ribosomal gene expression. Moreover, despite some degree of redundancy within this network, Heb expression levels restrain the excessive proliferation of HSC upon stress conditions by inducing senescence, a function that cannot be compensated for by E2a.
To conclude, our results show that HSCs can tolerate both proliferative stress and unrepaired DNA damages without affecting their primary function to replenish the hematopoietic system. This is especially true if their metabolism can come back to basal levels. However, with
increased numbers of cell divisions, HSC will sooner or later reach their expansion limit and enter senescence.
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