Living cells maintain stable transcriptional programs while exhibiting plasticity that allows them to respond to environmental stimuli. The Polycomb repressive complex 2 (PRC2) is a key regulator of chromatin structure that maintains gene silencing through the methylation of histone H3 on lysine 27 (H3K27me), establishing chromatin-based memory. Two variants of PRC2 are present in mammalian cells, PRC2-EZH2 which is predominantly present in differentiating cells, and PRC2-EZH1 that predominates in post-mitotic tissues. PRC2-EZH1α/β pathway is involved in the response of muscle cells to oxidative stress. Atrophied muscle cells respond to oxidative stress by enabling the nuclear translocation of EED and its assembly with EZH1α and SUZ12. Here we prove that the metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1 (MALAT1) long noncoding RNA (lncRNA) is required for the assembly of PRC2-EZH1 components. The absence of MALAT1 significantly decreased the association between EED and EZH1α proteins. Biochemical analysis shows that the presence of MALAT1 increases the enzymatic activity of PRC2-EZH1 in vitro. In addition, we show that the simultaneous expression of PRC2 core components is necessary for their solubility. The successful expression of PRC2 proteins enables the execution of several downstream experiments, which will further explain the nature of the interplay between MALAT1 and PRC2.

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La leucémie lymphoïde chronique (LLC) est le lymphome avec phase circulante le plus fréquent chez l’adulte dans les pays occidentaux. Elle est caractérisée par une grand hétérogénéité dans son évolution naturelle avec des formes indolentes ne nécessitant jamais de traitement spécifique et des formes agressives requérant une chimiothérapie rapidement après le diagnostic. Dans ce travail de thèse, nous avons posé la question du rôle des anomalies moléculaires et en particulier des gènes des immunoglobulines dans l’histoire naturelle de la maladie, tant au plan mécanistique que pour le pronostic. Nous avons étudié trois remaniements atypiques impliquant un gène des immunoglobulines et un partenaire inconnu dans la LLC/lymphome lymphocytique. Les points de cassure ont pu être identifiés et nous ont permis de mettre en évidence l’implication dans 2 cas d’ARN longs non codants en 17q25 et 8q24. De plus, deux cas ont des points de cassure dans une région chromosomique restreinte (espacés de 200 kb en 17q25). Il pourrait s’agir d’un locus important dans la lymphomagénèse, de même que pour la région 8q24 contenant MYC et de nombreux gènes non codants jusqu’ici peu explorés. Par ailleurs, dans l’ère du séquençage haut débit, de nombreux marqueurs pronostiques moléculaires sont décrits dans la LLC. Nous avons démontré que l’électrophorèse des protéines sériques normale (immunoglobulines polyclonales sans hypogammaglobulinémie) au diagnostic, un marqueur simple et peu couteux, reste dans l’ère du NGS, un marqueur indépendant de bon pronostic dans la LLC. Sa combinaison avec un statut IGHV muté identifie un groupe de patients qui n’auront probablement jamais besoin de traitement spécifique. Ce travail nous a conduit à mettre au point un outil performant de détection des anomalies de nombre de copies par séquençage haut débit. Celui-ci permet la mise en évidence de disomies uniparentales dont la signification pronostique n’est actuellement pas établie dans la LLC. Ces anomalies pourraient être le reflet d’une instabilité chromosomique et il serait intéressant d’étudier leur impact pronostique dans la LLC. / Chronic lymphocytic leukemia (CLL) is the most frequent lymphoma with leukemic phase in the elderly in Western countries. It is characterized by a great heterogeneity in its natural history with indolent forms never requiring any specific treatment and aggressive forms needing chemotherapy rapidly after diagnosis. In this work of thesis, we asked the question of the role of molecular abnormalities, and in particular of the immunoglobulin genes in the natural history of the disease, at mechanistic level and for prognosis. We studied three atypical rearrangements implicating an immunoglobulin gene and an unknown partner in CLL/lymphocytic lymphoma. The breakpoints have been identified and the implication of long non coding RNA was highlighted in two cases in 17q25 and 8q24. Moreover, two cases harboured breakpoints in a restricted chromosomic region (200 kb spaced in 17q25). It could be an important locus in lymphomagenesis, as is 8q24 region containing MYC and numerous other non coding genes poorly characterized by now. Furthermore, in high throughput sequencing (HTS) era, many molecular prognosis markers have been described in CLL. We demonstrated that normal serum protein electrophoresis (polyclonal immunoglobulin without hypogammaglobulinemia) at diagnosis, a simple and unexpensive marker, stays in HTS era an independent good prognosis marker in CLL. Its combination with unmutated IGHV genes status identifies a group of patients who will probably never require any specific treatment. This work led us to develop an efficient tool to detect copy number variations by THS. This tool allows to highlight uniparental disomy whose prognosis signification is not established in CLL. These abnormalities could reflect chromosomal instability and it could be interesting to study their prognosis impact in CLL.

La transcription pervasive génère des milliers de lncRNA pouvant réguler l'expression des gènes et jouer un rôle important dans le développement et dans différentes maladies. Parmi eux, les asRNA restent mal caractérisés malgré l'importance de leurs rôles régulateurs. Durant ma thèse, nous avons utilisé des données de séquençage à haut débit directionnelles de diverses lignées cellulaires et tissus humains pour définir de nouveaux asRNA. L'analyse bioinformatique nous a permis de classer les nouveaux asRNA selon 3 critères: niveau d'expression, la présence d'EST épissée et de jonction prédite. Nous avons défini 4 catégories: la classe1 répond aux 3 critères (la plus robuste), la classe2a satisfait les critères d'expression et de jonction, la classe2b satisfait les critères d'expression et d'EST et la classe3 satisfait le critère d'expression. Le niveau d'expression de ces asRNA est très faible et comparable à celui des lncRNA. Ils sont exprimés de manière spécifique, enrichis dans le noyau, coiffés et polyadénylés. Deuxièmement, j'ai posé la question de savoir s'ils sont impliqués dans le cancer et dans l'EMT. Nous avons analysé l'expression des gènes dans les tumeurs de la prostate, du sein et d'angiosarcomes. Nous avons comparé le tissu tumoral au sain et avons obtenu une liste de gènes dérégulés incluant des asRNA. Cette analyse nous a permis de découvrir 3 nouveaux asRNA spécifiques aux tumeurs de la prostate pouvant être utilisés comme outil de diagnostic. L'analyse de l'EMT a permis de définir des ARN spécifiques au système étudié. Cette analyse a révélé l'importance de la transcription antisens chez l'Homme et leur rôle potentiel dans la régulation des gènes. / Pervasive transcription generates thousands of lncRNAs that can regulate gene expression and play an important role in development and in different diseases. Among them, asRNAs remain poorly characterized despite the importance of their regulatory roles in cells. During my PhD, we used high-throughput sequencing directional data from multiple human cell lines and tissues to define new asRNAs. Bioinformatics analysis allowed us to classify new asRNAs according to 3 criteria: level of expression, presence of spliced EST and predicted junction. We defined 4 categories: class1 responds to the 3 criteria (strongest class), class2a satisfies the criteria of expression and splice junction, class2b satisfies the criteria of expression and spliced EST and class3 responds to criterion of expression. The level of expression of these asRNAs is lower than mRNAs but is comparable to lncRNAs. They are specifically expressed in a tissue or cell line, enriched in the nucleus, capped and polyadenylated. Secondly, I posed the question of whether this asRNAs are expressed in cancer and in the EMT. We analyzed gene expression in prostate tumors, breast and angiosarcoma. We compared tumor tissue and healthy one and we obtained a list of genes differentially expressed, among them asRNAs. We defined for each tissue a specific transcriptome signature. This analysis allowed us to discover 3 new asRNAs specific to prostate tumors that can be used as a diagnostic tool. Analysis of the EMT helped to define specific markers in the studied system including mRNAs, lncRNAs and asRNAs. This analysis revealed the importance of antisense transcription in humans and their potential role in gene regulation.