L'endoribonucléase RNase L est essentiellement connu comme étant un acteur critique de l'immunité innée pour enrayer la progression d'une infection virale en clivant les ARN cellulaires. Son activité est régulée par de nombreux facteurs tels que la 2-5A et son inhibiteur, la RLI. Au cours de cette étude, nous avons démontré une implication de l'activité de la RNase L dans la régulation de la structure du domaine centromérique. Nous présentons dans ce manuscrit, les perturbations majeures engendrées par une augmentation ou une inhibition de l'activité de la RNase L représentées par une délocalisation de HP1-alpha et de CENP-C causant une déstructuration générale des chromosomes. Ces délocalisations de protéines centrales de la structure chromatinienne seraient causées par un défaut de la maturation des transcrits majeures péricentromériques lors d'une modulation de l'activité de la RNase L. Pour terminer, nous avons également identifié un potentiel trafic cyto-nucléaire empreinté par la RNase L. Nous proposons ainsi une fonction nucléaire inattendue de la RNase L par son implication dans la régulation des transcrits péricentromériques assurant l'intégrité structurale de la chromatine. / The endoribonuclease Latente (RNase L) is mostly known as a critical factor in the innate immunity during the cell's defence against a viral infection. The antiviral activity of RNase L which is characterize by it capacity of cleavage of viral RNA, is regulated by several factors like it activator the oligoadénylates 2-5A and his inhibitor RLI. In this manuscript, we have studied the role of the activity of RNase L in the regulation of the structure of centromeric domains. Our results show a general destructuration of chromosomes observed in cells over-expressing RNase L or RLI. These major aberrations are demonstrated by a delocalization of essentials proteins for the structure of chromatin: HP1-alpha and CENP-C. The mislocalization of these proteins could be provoked by a default in the maturation of major transcripts due to a modulation of the activity of RNase L. moreover, in this study, we have identified a mechanism regulating the cyto-nuclear shuttling of RNase L. therefore, we propose that a new nuclear function of RNase L: it's implication in the regulation of pericentromeric transcripts needed to stabilize the integrity of the structure of chromatin.

Une réponse rapide et adaptée est nécessaire à la survie des cellules soumises à un stress. La réponse cellulaire au stress (HSR pour Heat-Shock response) médié par le facteur de transcription HSF1 est induite par les contextes environnementaux (chaleur, hypoxie, …) et les processus biologiques normaux et pathologiques (vieillissement, inflammation, …) associés à une accumulation de protéines endommagées (Morimoto, 1998). Ces protéines endommagées forment des agrégats toxiques aux conséquences létales pour les cellules.Conservé chez tous les eucaryotes, HSF1 orchestre les actions nécessaires à la survie et à la croissance des cellules malgré le stress. Ses cibles les mieux connues sont les gènes codants pour les Heat Shock Protein (HSP) qui font office de chaperon moléculaire. Une caractéristique de la HSR chez l’Homme est l’accumulation massive du facteur HSF1 en foyers nucléaires nommés Nuclear Stress Bodies (nSBs). Curieusement, ces foyers ciblent l’hétérochromatine péricentrique composée de séquences répétées en tandem de type Satellite III (SATIII), particulièrement au niveau du locus 9q12. HSF1 induit une forte transcription en ARN SATIII Sens (Jolly et al., 2004). Le rôle des nSBs est une des problématiques majeures de notre équipe cependant jusqu’à présent aucune fonction n’a été confirmée pour ces structures.Les nSBs, spécifiques aux cellules humaines, n’ont été décrits que dans des cellules en culture. Mon projet de thèse a consisté dans un premier temps à montrer la présence des nSBs in vivo chez l’Homme. Cette étude, réalisée sur du tissu testiculaire nous a également permis d’identifier une nouvelle cible SATIII majeure pour HSF1, la région Yq12. Dans les testicules, les nSBs sont associés à des processus méiotiques et post-méiotiques, suggérant un rôle dans le remodelage de l’hétérochromatine. Dans un deuxième temps, nous avons cherché à mieux comprendre le rôle des nSBs lors de la HSR. Nous avons pu montrer que l’étape de transcription des SATIII induit une déstabilisation de l’hétérochromatine péricentrique caractérisée par une dissociation des facteurs HP1 (Heterochromatin Protein 1) alpha et beta et une perte de la marque répressive H3K9me3. Au cours de la période de récupération qui accompagne la reformation de l’hétérochromatine, une transcription séquentielle d’ARN SATIII Sens puis Anti-sens précède la restructuration des loci 9q12. Nous avons également pu montrer que la transcription des SATIII est associée à un blocage de la mitose. Nous montrons que dans les cellules stressées, une altération de ce point de contrôle par un Knock down des ARN sat III par des approches LNA conduisent à une l’instabilité génomique des cellules tumorales avec apparition de cellules polynucléées. / A rapid and well-adapted response is required for cell survival upon stress. The cellular stress response (HSR) is mediated by the transcription factor Heat Shock Factor 1 (HSF1) (Morimoto, 1998). It is activated by environmental stress (heat, hypoxia, ...) and by a series of patho-physiological contexts (aging, inflammation, ...) involving protein damages.The best-characterized targets of HSF1 are genes encoding for Heat Shock Protein (HSP) acting as molecular chaperone. A specific feature of the HSR in human cells is the presence of HSF1 nuclear foci named Nuclear Stress Bodies (NSBs). Surprisingly, nSBs target pericentric heterochromatin consisting in tandem repeats of type III Satellite (SATIII) sequences, primarily at the 9q12 locus. HSF1 triggers a strong transcriptional activation of this locus (Jolly et al., 2004). The role of nSBS is a major issue since no function related to these structures has been reported so far.So far, nSBs have been only identified in cells in culture. My thesis project has been to further explore whether these structures also existed in normal tissues. Indeed, we have been able to identify the presence of nSBs in testis where they were found to be associated to meiotic and post-meiotic stages, suggesting a role related to heterochromatin remodeling. Moreover, we have identified the Yq12 locus as a new target of nSBs in these tissues. Secondly, we have brought new evidence that sat III sequences triggers a transient dissociation of HP1 (heterochromatin Protein 1) α and β as well as a loss of the repressive epigenetic H3K9me3 histone mark at pericentric heterochromatin. Interestingly we have also found that, following stress, a sequential accumulation of SATIII RNA in a Sense and Antisense orientation occurs, suggesting that this specific pattern of expression plays an important role in heterochromatin reformation. Finally, we have found that the accumulation of SATIII RNA is associated with a slowdown of mitosis. Indeed we have found that in stressed cells, accumulation of sat III impcats the progression of mitosis and that a knock down of sat III RNA using LNA approaches releases this blockade, leading to genomic instability of tumor cells and to the appearance of poly nucleated cells.

Les réarrangements chromosomiques affectant la région d'hétérochromatine constitutive du chromosome 1 humain (bande cytogénétique 1q12) sont remarquablement fréquents dans les lymphomes, les myélomes, les leucémies aiguës et dans certaines tumeurs solides. Ceci suggère fortement l'existence de mécanismes oncogéniques dépendant de l'hétérochromatine constitutive dans ces maladies. Mes travaux de thèse montrent que ces réarrangements induisent des altérations profondes de l'organisation et de la fonction de la chromatine dans des cellules de lymphome B. Les conséquences majeures sont la formation de foyers hétérochromatiques aberrants résultant d'appariements intra-chromosomiques ‘longue distance' entre le domaine d'hétérochromatine 1q12 réarrangé et le domaine centromérique. Ces foyers sont associés à un enrichissement de l'euchromatine adjacente en marques épigénétiques répressives, et à la répression de l'expression de gènes, parmi lesquels GMCL1 et MXD1 qui codent pour des protéines impliquées dans le contrôle de la signalisation P53 et MYC, respectivement. D'autre part, l'étude pilote de profiling transcriptionnel par puces Affymetrix dans des cas de lymphome avec ou sans anomalie de l'hétérochromatine 1q12 confirme et identifie de nouvelles cibles de dérégulation liées à l'hétérochromatine dans les lymphomes B non-Hodgkiniens. La compréhension du rôle de ces foyers hétérochromatiques aberrants présenterait un intérêt majeur pour les tumeurs hématologiques ou solides, puisque ces anomalies sont observées de manière fréquente et non-aléatoire dans un large spectre de tumeurs humaines, et sont associées à la progression tumorale et à un mauvais pronostic.