Notre génome subit constamment les effets néfastes des agents endommageant de l'ADN. Afin de se protéger de ces effets délétères, les cellules disposent d’un système de détection des dommages à l’ADN (point de contrôle ou « checkpoint »). Certaines lésions peuvent persister quand les cellules entrent en phase S et inhiber ainsi la synthèse de l’ADN en interférant avec les ADN polymérases réplicatives. Ceci peut provoquer des arrêts prolongés des fourches de réplication ce qui fragilise l’ADN. Pour préserver l’intégrité de l’information génétique, les cellules ont développé une voie de tolérance qui implique des ADN polymérases spécialisées dans la réplication des lésions, appelées ADN Polymérases translésionnelles (Pols TLS). Dans ce processus, PCNA joue le rôle de facteur d’échafaudage pour de nombreuses protéines impliquées dans le métabolisme de l'ADN. Les mécanismes de régulation des échanges entre les différents partenaires de PCNA ne sont pas très bien compris. Parmi les protéines qui interagissent avec PCNA, CDT1, p21 ou encore PR-Set7/Set8 sont caractérisées par une forte affinité pour cette protéine. Ces dernières possèdent un motif d’interaction particulier avec PCNA, nommé « PIP degron », qui favorise leur protéolyse d'une manière dépendante de l’E3 ubiquitine ligase CRL4Cdt2. Après irradiation aux UV-C, le facteur d’initiation de la réplication CDT1 est rapidement détruit d’une manière dépendante de son PIP degron, Dans la première partie de mon travail, j’ai contribué à comprendre le rôle fonctionnel de cette dégradation. Les résultats obtenus ont fourni des évidences expérimentales qui montrent que l’inhibition de la dégradation de CDT1 par CRL4Cdt2 dans les cellules de mammifères compromet la relocalisation des TLS Pol eta et Pol kappaen foyers nucléaires induits par les irradiations UV-C. On a constaté que seules les protéines qui contiennent un PIP degron interfèrent avec la formation de foyers de Pol eta. La mutagenèse du PIP degron de CDT1 a révélé qu'un résidu de thréonine conservé parmi les PIP degrons est essentiel pour l'inhibition de la formation des foyers des TLS Polymérases. Les résultats obtenus suggèrent que l’élimination de protéines contenant des PIP degrons par la voie CRL4Cdt2 régule le recrutement de TLS Polymérases au niveau des sites des dommages induits par les UV-C.Dans un second temps, on s’est intéressé à l’étude du checkpoint des dommages à l’ADN au cours de l’embryogénèse. En effet, dans les embryons précoces, le checkpoint est silencieux jusqu'à la transition de mid-blastula (MBT), en raison de facteurs maternels limitants. Dans ce travail, nous avons montré, aussi bien in vitro qu’in vivo, que l’ubiquitine ligase de type E3 RAD18, un régulateur majeur de la translésion, est un facteur limitant pour l’activation du checkpoint dans les embryons de xénope. Nous avons montré que l'inactivation de la fonction de l’ubiquitine ligase RAD18 conduit à l'activation du checkpoint par un mécanisme qui implique l’arrêt des fourches de réplication en face des lésions produites par les UV-C. De plus, nous avons montré que l'abondance de RAD18 et de PCNA monoubiquitiné (PCNAmUb) est régulée au cours de l’embryogénèse. À l’approche de la MBT, l’abondance de l'ADN limite la disponibilité de RAD18, réduisant ainsi la quantité de PCNAmUb et induisant la dé-répression du checkpoint. En outre, nous avons montré que cette régulation embryonnaire peut être réactivée dans les cellules somatiques de mammifères par l'expression ectopique de RAD18, conférant une résistance aux agents qui causent des dommages à l'ADN. Enfin, nous avons trouvé que l'expression de RAD18 est élevée dans les cellules souches cancéreuses de glioblastome hautement résistantes aux dommages de l'ADN. En somme, ces données proposent RAD18 comme un facteur embryonnaire critique qui inhibe le point de contrôle des dommages de l’ADN et suggèrent que le dérèglement de l’expression de RAD18 peut avoir un potentiel oncogénique inattendu / Our genome is continuously exposed to DNA damaging agents. In order to preserve the integrity of their genome, cells have evolved a DNA damage signalling pathway known as checkpoint. Some lesions may persist when cells enter the S-phase and halt the progression of replicative DNA polymerases. This can cause prolonged replication forks stalling which threaten the stability of the genome. To preserve the integrity of genetic information, cells have developed a tolerance pathway which involves specialized DNA polymerases, called translesion DNA polymerases (TLS Pols). These polymerases have the unique ability to accommodate the damaged bases thanks to their catalytic site. In this process, PCNA acts as a scaffold for many proteins involved in DNA metabolism. The mechanisms governing the exchanges between different PCNA partners are not well understood. Among the proteins that interact with PCNA, CDT1, p21 and PR-Set7/set8 are characterized by a high binding affinity. These proteins have a particular interaction domain with PCNA, called "PIP degron", which promotes their proteasomal degradation via the E3 ubiquitin ligase CRL4Cdt2. After UV-C irradiation, the replication initiation factor CDT1 is rapidly degraded in a PIP degron-dependent manner. During the first part of my work, we wanted to understand the functional role of this degradation. Our results have shown that inhibition of CDT1 degradation by CRL4Cdt2 in mammalian cells, compromises the relocalisation of TLS Pol eta and Pol kappato nuclear foci after UV-C irradiation. We also found that only the proteins which contain a PIP degron interfere with the formation of Pol eta foci. Mutagenesis experiments on CDT1 PIP degron revealed that a threonine residue conserved among PIP degrons is essential for inhibiting foci formation of at least two TLS polymerases. This results suggest that CRL4Cdt2-dependent degradation of proteins containing PIP degrons regulates the recruitment of TLS polymerases at sites of UV-induced DNA damage.During the second part of my thesis, we studied DNA damage checkpoint regulation during embryogenesis. Indeed, in early embryos, the DNA damage checkpoint is silent until the mid-blastula transition (MBT) due to maternal inhibiting factors. In this work, we have shown, both in vitro and in vivo, that the E3 ubiquitin ligase RAD18, a major regulator of translesion DNA synthesis, is a limiting factor for the checkpoint activation in Xenopus embryos. We have also shown that RAD18 depletion leads to the activation of DNA damage checkpoints by inducing replication fork uncoupling in front of the lesions. Furthermore, we showed that the abundance of RAD18 and PCNA monoubiquitination (PCNAmUb) is regulated during embryonic development. Near the MBT, the increased abundance of DNA limits the availability of RAD18, thereby reducing the amount of PCNAmUb and inducing the de-repression of the checkpoint. Moreover, we have shown that this embryonic-like regulation can be reactivated in somatic mammalian cells by ectopic expression of RAD18, conferring resistance to DNA damaging. Finally, we found high RAD18 levels in glioblastoma cancer stem cells highly resistant to DNA damage. All together, these data propose RAD18 as a critical factor that inhibits DNA damage checkpoint in early embryos and suggests that dysregulation of RAD18 expression may have an unexpected oncogenic potential

Dans les pays occidentaux, les lymphomes T périphériques et NK représentent environ 10% des lymphomes non-Hodgkiniens. Le lymphome NK/T de type nasal est l'une des entités de présentation extra-ganglionnaire les plus fréquentes, en Asie, et en Amérique Centrale et du Sud. Il survient classiquement dans la sphère nasopharyngée avec une prédilection pour les adultes jeunes. Morphologiquement, la tumeur est souvent angiocentrique avec une invasion de la paroi des vaisseaux par les cellules tumorales d'aspect variable. Ces lymphomes ont le plus souvent une origine NK avec un phénotype CD3+ (cytoplasmique), CD5-, CD56+, CD4-/CD8-, expression des molécules cytotoxiques et absence de réarrangement des gènes des récepteurs T. Le virus d'Epstein-Barr est présent dans la quasi-totalité des cellules tumorales dans sa forme clonage épisomale, avec une latence de type II, suggérant son rôle dans l'oncogenèse. A côté des mutations fréquentes des gènes FAS et TP53 (p53) et des méthylations de TP73 et CDKN2A (p16), des délétions du bras long du chromosome 6q sont fréquemment observées. Très récemment, des méthylations et des mutations des gènes suppresseurs de tumeur PRDM1, ATG5, et AIM1 localisés en 6q21 ont été retrouvées dans les lignées de lymphome NK/T de type nasal. Nous avons réalisé une analyse combinée du profil d'expression génique et du profil génomique par hybridation comparative sur puces, d'échantillons tumoraux de lymphome NK/T de type nasal (n=9) et de lignées, comparés à celle de lymphocytes NK normaux et de lymphomes T périphériques, sans autre spécificité (PTCL, NOS). Nous avons identifié la signature moléculaire particulière du lymphome NK/T de type nasal caractérisée par un haut niveau des trascrits de marqueurs de cellules NK et de molécules cytotoxiques, notamment de granzyme H dans les lymphomes NK/T de type nasal comparé aux PTCL, NOS. Par immunohistochimie, nous avons validé l'expression "spécifique" de granzyme H par les cellules tumorales du lymphome NK/T de type nasal, qui pourrait constituer un nouveau marqueur de ces lymphomes. Comparé aux cellules NK normales, le lymphome NK/T de type nasal a une signature plus proche des cellules NK activées que des NK au repos et sur-expriment des gènes associés à la biologie vasculaire, des gènes induits par l'EBV, et PDGFRA. Nous avons confirmé l'expression protéique de PDGFRAa et de sa forme phosphorylée, et montré in vitro la sensibilité de la lignée tumorale MEC04 à l'imatinib mesytale. La dérégulation des voies de signalisation AKT, JAK-STAT et NF-kB, suggérée par les analyses bioinformatiques, a été corroborée par la mise en évidence d'une expression nucléaire des formes phosphorylées d'AKT, de STAT3 et de RelA dans les lymphomes NK/T de type nasal. De plus, plusieurs gènes dérégulés dans ces voies moléculaires sont localisés dans des régions altérées de manière récurrente par des gains ou des pertes (AKT3 (1q44), IL6R (1q21.3), CCL2 (17q12), TNFRSF21 (6p12.3)). En plus de l'activation constitutive de STAT3 confirmée par l'expression nucléaire de phospho-STAT3, l'inhibition de croissance et l'augmentation de la mort cellulaire des cellules de la lignée MEC04 résultant de l'inhibition de STAT3 conforte le rôle de STAT3 dan la lymphomagenèse du lymphome NK/T nasal. L'analyse intégrée a également mis en évidence la dérégulation du gène suppresseur de tumeur HACE1 en 6q21, confirmée par RT-PCR quantitative. Bien que les mécanismes exacts conduisant à l'activation de plusieurs voies moléculaires, de même qu'à la dérégultaion de HACE1 ne soient pas déterminés, nos résultats identifient plusieurs voies oncogéniques impliquées dans le lymphome NK/T de type nasal ainsi que de nouveaux biomarqueurs diagnostiques - comme granzyme H - et des cicles thérapeutiques d'intérêt. L'étude en cours du profil d'expression des microARNs pourrait apporter un éclairage sur les mécanismes impliqués dans certaines voies identifiées / In Western countries, mature natural killer (NK)- and T-cell lymphomas account for 15% to 20% of aggressive lymphomas and around 10 % of all non-Hodgkin lymphomas. This number is higher in Asia, with 25% in Japan and 39% in Taiwan. Among those T- and NK-cell lymphomas with primary extranodal presentation, extranodal NK/T-cell lymphoma of nasal type (nasal NKTCL) is one of the most common entities in Asian, Central and South American populations. It classically arises in the nasal region showing a predilection for young adults with male predominance. This tumor morphologically exhibits an angiocentric and angio destructive growth pattern, admixed with polymorphous non-neoplastic infiltrates. Most tumor cells have a cytoplasmic CD3+, CD5-, CD56+, CD4-/CD8- phenotype with expression of cytotoxic granule-associated proteins and without rearrangement of T-cell receptors genes. Killer immunoglobulin-like receptors have been reproted to be expressed in a subset of this lymphoma and its expression might be associated with prognosis. Epstein-Barr virus is present in virtually all neoplastic cells in its clonal episomal form with type II latency program, implying a role in oncogenesis. Although the results were variable between different studies, methylations of TP73 (p73) and CDKN2A (p16) and mutations of FAS and TP53 (p53) were frequently found in nasal NKTCL. Genomic alterations have also been reported in nasal NKTCL with frequent deletion in chromosome 6q. A very recent study also identified both methylations and mutations of three putative tumor suppressor genes PRDM, ATG5, and AIM1 mapping to del6q21 in nasal NKTCL cell times. We performed integrative gene expression profiling and array-based comparative genomic hybridization analyses of nasal NKTCL tumors as well as tumour-derived cell lines, compared to that of normal NK cells and peripheral T-cell lymphomas, not otherwise specified (PTCL, NOS). We identified the distinctive molecular signature of nasal NKTCL with high transcript levels for NK-cell markers ans cytotoxic molecules, especially granzyme H in nasal NKTCL compared to PTCL, NOS. By immunohistochemistry, we validated expression of grnzyme H which appears a novel sensitive biomarker of nasal NKTCL. Compared to normal NK cells, nasal NKTCL tumors were closer to activated than resting cells and overexpressed several genes related to vascular biology, EBV-induced genes and PDGFRA. Notably, we confirmed the expression of PDGFRa and its phosphorylated form at the protein level, and in vitro the MEC04, nasal NKTCL-cell line, was sensitive to imatinib mesylate. Deregulation of the AKT, JAK-STAT and NF-kB pathways suggested by bioinformatical analysis, was corroborated by nuclear expression of phosphorylated AKT, STAT3 and RelA in nasal NKTCL, and several deregulated genes in these pathways mapped to regions of recurrent copy number aberrations (AKT3 (1q44), IL6R (1q21.3), CCL2 (17q12), TNFRSF21 (6p12.3)). In addition to constitutive activation of STAT3 as confirmed by the demonstration of phosphorylated STAT3 in the nuclei of neoplastic nasal NKTCL cells, growth inhibition and cell death of nasal NKTCL cells induced by STAT3 inhibition implied the role of STAT3 in the nasal NK/T-cell lymphomagenesis. Integrative analysis and qRT-PCR analysis also evidenced deregulation of another tumor suppressor HACE1 in the frequently deleed 6q21 region. Although the exact mechanism of activation of several pathways as well as that of HACE1 deregulation remains to be determined, our studies highlight emerging oncogenic pathways in nasal NKTCL and identify novel diagnostic and therapeutic targets. The ongoing investigation of microRNA expression profiling might shed light in a better understanding of the pathogenesis of nasal NKTCL and especially of the activation of oncogenic pathways. Connectivity map analysis may also help to depict other targeted therapies useful to improve the prognosis of this agressive lymphoma

From gametogenesis until death an organism’s genome is under constant bombardment from endogenous and exogenous sources of DNA damage. To maintain genomic integrity amid this damage, cells have evolved responses which allow them to either preserve viability for recovery or initiate self-destructive pathways depending on the severity of DNA damage. One protein involved in initiating and carrying out these responses is the protein kinase ataxia telangiectasia and Rad3-related (ATR). ATR is known primarily for its regulatory role in initiating the checkpoint-signaling cascade following DNA damage and replicative stress. These signaling events lead to cell cycle arrest, DNA repair, or apoptosis when damage is too extreme. In addition to these kinase-dependent roles, ATR also is capable of directly blocking the intrinsic apoptotic pathway through structural sequestration of the proapoptotic protein tBid. The sum of these regulatory events is a delicate balancing act resulting in either cell death or cell survival depending on the severity of the damage and the differentiation state of the cell in question. In the following studies, we sought to investigate the complex interplay of ATR’s kinase and structural roles in determining cellular fate. First, we investigated the structural role of prolyl isomerization of ATR across development by using mouse models of two isomerically locked forms of ATR which were previously shown to lock cytoplasmic ATR into a single isomer. Studies showed that ATR which is locked in ATR-L (trans-ATR, hATR-P429A/mATR-P432A) is embryonically lethal and that heterozygotes tend to have neurological and other developmental abnormalities. This contrasts with ATR-H (cis-ATR, hATR-S428A/mATR-S431A), which is viable, but naturally prone to cancer development. Next, we used various in vitro stroke-like conditions to test if ATR inhibition could serve as a therapeutic target for stroke. We found that ATR inhibition is protective in non-dividing neuron-like cells; whereas, it potentiates death in cycling glial and immune-like cycling cells. Thus, ATR inhibition could likely be a target for both neuron sparing and immunosuppressive anti-stroke therapeutic strategies. Taken together, these studies provide insightful information into the structural and pathological roles of ATR in development and disease.

Les lymphomes cutanés primitifs B comprennent 2 formes indolentes (lymphomes des centres folliculaires et de la zone marginale) et une forme clinique agressive, le lymphome B diffus à grandes cellules de type jambe. Si le lymphome des centres folliculaires ne présente le plus souvent pas la translocation t(14;18) à l'origine d'une dérégulation de BCL2 caractéristique des lymphomes folliculaires ganglionnaires, elle peut être identifiée en FISH dans 8,7% des cas et représenter un risque d'extension extra-cutanée. En revanche, l'étude de l'oncogenèse des lymphomes B de type jambe révèle des mécanismes communs d'oncogenèse avec les lymphomes B diffus à grandes cellules ganglionnaires, avec une répartition différente des altérations. Notamment, la mutation du gène MYD88L265P qui encode une protéine adaptatrice de la voie des Toll-like récepteurs responsable de l'activation constitutive de la voie NFκB, est très fréquemment observée (69% des cas) et est associée à une survie spécifique plus courte. De plus, contrairement aux autres lymphomes cutanés B, les cellules tumorales sont porteuses de multiples anomalies comme des translocations ou des délétions. D'autres arguments issus de l'analyse des séquences des gènes des immunoglobulines nous permettent de présumer que la cellule d'origine est un lymphocyte B mature, post-centre germinatif. Le fort taux de mutations identifiées reflète l'hypermutation somatique acquise à l'occasion du passage par le centre germinatif, mais l'expression d'un isotype primaire d'anticorps (IgM) suggère un blocage de la différentiation plasmocytaire terminale notamment pour la commutation isotypique. / Cutaneous B-cell lymphomas are represented by indolent B-cell lymphomas (follicle center and marginal zone), and primary cutaneous diffuse large B-cell lymphoma, leg-type which is characterized by an aggressive behavior. Primary cutaneous follicle center lymphoma usually do not harbor the t(14;18) translocation, which is characteristic of nodal follicular lymphoma and conduct to BCL2 overexpression. However, it can be observed by FISH in 8.7% of cutaneous cases and seems to be associated with extra-cutaneous disease. In contrast, primary cutaneous diffuse large B-cell lymphoma, leg-type shows common genetic alterations with its nodal counterpart diffuse large B-cell lymphoma, suggestive of common oncogenesis pathways, with distinct frequencies and repartition ofmutations. Especially, the MYD88L265P mutation that encodes an important adaptator protein of the Toll-like receptor pathway, activating NFκB, is very frequent (69% of cases) and associated with a shorter specific survival. Moreover, contrary to indolent primary cutaneous B-cell lymphoma, tumour cells often harbor multiple genetic alterations such as translocations and deletions. The analysis of the immunoglobulin genes sequences led us to suppose that the cell of origin could be a post germinal-center mature B-cell. Highly mutated sequences are the reflection of the germinal center passage, but IgM expression suggests a terminal differentiation blockage, notably with a class switch recombination defect.

No description available.

La télomérase, composée de l‘ARN TR et de la protéine TERT, responsable du maintien de la longueur des télomères est surexprimée dans la majorité des cellules cancéreuses. La dynamique de la régulation post-transcriptionnelle de TERT sur l‘activation de la télomérase a été étudiée dans le modèle de lymphomagenèse induite par l‘herpesvirus oncogène aviaire de la maladie de Marek. L‘augmentation de l‘activité télomérase des TCD4+ lors de l‘apparition des lymphomes résulte d‘une hausse du transcrit constitutif et de celle des transcrits cibles de la voie de dégradation du « non-sense mediated decay » (NMD) alors que l‘activité télomérase basale des TCD4+ non infectés est contrôlée par les isoformes dominantes négatives. La caractérisation de la protéine virale ICP27 de MDV-1, régulateur potentiel de l‘épissage des gènes, qui s‘exprime pendant la phase de réplication lytique du virus a complété cette étude. ICP27 est capable de co-localiser et d‘interagir avec les protéines SR du splicéosome ainsi que de réguler négativement l‘épissage des gènes cellulaire TERT et viral vIL8 de manière similaire à ICP27 de l‘herpesvirus simplex 1. Le modèle naturel de lymphomagenèse induite par MDV-1 a permis d‘établir pour la première fois un lien entre l‘activation de la télomérase in vivo et la régulation de l‘épissage de TERT, à laquelle pourrait participer la protéine virale ICP27. / The telomerase, consisting of an RNA template (TR) and a reverse transcriptase (TERT) maintains telomere length and is highly expressed in the majority of cancer cells. The splicing regulation of TERT was studied in Marek‘s disease (MD), a natural lymphoma induced by MDV-1, the avian MD herpesvirus. Telomerase activation observed in TCD4+ cells at the onset of MD lymphoma was due to an increase of constitutively spliced and « non-sense mediated decay » (NMD) while basal telomerase activity of non infected TCD4+ cells was controlled by dominant negative isoforms. In addition, the viral protein ICP27, a putative regulator of splicing, expressed during MDV-1 lytic infection was characterised. ICP27 co-localized and interacted with spliceosome SR proteins and negatively controlled splicing of TERT and vIL8 viral gene in a way similar to that of ICP27 of herpesvirus simplex 1. The MD model provides the only data on the in vivo regulation of TERT splicing, possibly mediated by ICP27, and telomerase activation during lymphomagenesis induced by a herpesvirus in its natural host.

Les enzymes de la famille Ten-Eleven-Translocation (TET) sont des oxygénases dépendantes du 2-oxoglutarate et du Fe (II) capables d’hydroxyler les cytosines méthylées. La conversion en 5-hydroxyméthylcytosines constituerait une étape vers la déméthylation et les protéines TET seraient donc impliquées dans le contrôle épigénétique de la transcription. Des mutations inactivatrices acquises du gène TET2 ont été décrites dans environ 20% des hémopathies myéloïdes humaines. L'analyse de deux modèles murins d’invalidation de Tet2 montre que Tet2 contrôle l'hydroxyméthylation et l’homéostasie du compartiment hématopoïétique. Son inactivation entraine des anomalies pléiotropiques des stades précoces et tardifs de l’hématopoïèse et le développement d'hémopathies myéloïdes. L'étude du statut de TET2 chez une grande série de patients porteurs d'hémopathies lymphoïdes matures retrouve des mutations de ce gène chez 12% des cas de lymphomes T. Celles-ci sont significativement associées aux mutations du gène DNMT3A et sont plus fréquemment observées au sein de deux sous-types, le lymphome T angio-immunoblastique et le lymphome T périphérique non spécifié. L’analyse de populations triées montre la préexistence des mutations de TET2 ou de DNMT3A dans les progéniteurs hématopoïétiques chez certains patients.En conclusion, les mutations de TET2 peuvent survenir dans des progéniteurs précoces, leur conférer un avantage sélectif par rapport aux progéniteurs sauvages et conduire au développement d’une hématopoïèse clonale. Des anomalies génétiques additionnelles semblent nécessaires à la transformation tumorale aussi bien myéloïde que lymphoïde. Ces deux types d’hémopathies pourraient donc se développer à partir d’une même atteinte du compartiment des cellules souches hématopoïétiques. / The Ten-Eleven-Translocation (TET) enzymes belong to a family of oxygenases that are dependent on 2-oxoglutarate and Fe (II) and are able to oxidize methylcytosines. This may represent a step toward DNA demethylation and as such these proteins are involved in the epigenetic control of transcription. Acquired TET2 loss-of-function mutations have been reported in about 20% of human myeloid malignancies.Analysis of two Tet2-deficiency mouse models shows that Tet2 controls hydroxymethylation and homeostasis in the hematopoietic compartment. Tet2 deficiency results in pleiotropic abnormalities of both early and late steps of hematopoiesis and leads to the development of myeloid disorders. The sequencing of TET2 in a large series of patients with mature lymphoproliferations identifies TET2 mutations in 12% of T-cell lymphoma. They are significantly associated with DNMT3A mutations and are more frequently observed in two subtypes, the angioimmunoblastic T-cell lymphoma and the peripheral T-cell lymphoma, not other specified. Analysis of flow-sorted populations shows the presence of TET2 and DNMT3A alterations in hematopoietic progenitors in some patients. In summary, TET2 mutations may affect early progenitors, confer a selective advantage compared with controls progenitors and result in a clonal hematopoiesis. Some additional genetic events are likely required to the myeloid or lymphoid transformation. Both diseases could therefore arise from a common alteration of the hematopoietic stem cell compartment.

Resumo: Visando à contribuição ao estudo da oncologia e ao aumento da sobrevida de cadelas com neoplasias mamárias, o objetivo deste trabalho é investigar as possíveis alterações no gene supressor de tumor p53 em tumores de mama relacionando-as com a idade, raça, tipo histológico, número e localização da neoplasia, tempo de progressão e característica macroscópica do tumor (tamanho e presença de úlcera). Foram avaliadas 30 amostras de neoplasias de mama de cadelas. Este material foi distribuído em cinco grupos, de acordo com a classificação histopatológica do tumor (adenoma, tumor misto benigno, carcinoma, tumor misto maligno e sarcoma). O Grupo Controle compreendeu cinco amostras de tecido mamário sem alterações patológicas. As possíveis mutações existentes nos exons 5 a 8 do gene p53 foi analisado por meio da técnica de PCR (reação em cadeia de polimerase) e seqüenciamento. Foram observadas cinco mutações em neoplasias malignas e uma mutação em neoplasia benigna. Dessas mutações, todas eram "missense" e três delas eram do tipo "frameshift". Comparando as mutações com os outros parâmetros clínicos, concluiu-se que alterações em p53 devem ser originadas em um estágio inicial na carcinogênese mamária canina e mutações em p53 podem estar relacionadas com a malignidade do tumor. / Abstract: Aiming at the contribution for oncology's study and the improvement of survival time of bitches with mammary neoplasm, the purpose of this research is investigate the possible alterations in tumor suppressor gene p53 in mammary neoplasm, relating then with age, breed, tumor histologic classification, neoplasm location (which mammary gland and if they are unique or multiples), progression time and neoplasm macroscopic characteristic (size and ulceration presence). Thirty canine mammary neoplasm patterns were evaluated. This material was distributed in five groups according to histologic classification of the tumor (adenoma, benign mixed tumor, carcinoma, malignant mixed tumor and sarcoma). The Control Group included five mammary tissue patterns with no pathological alterations. Possible mutations at 5 to 8 exons within p53 gene was analyzed by the PCR technique ("Polymerase Chain Reaction") and sequencing. Five mutations were observed in malignant mammary neoplasm and one mutation in benign neoplasm. About these mutations, all were missense and three of them were frameshift. Comparing the mutations with the other clinical parameters, it was concluded that p53 alterations must be started in an initial stage in canine mammary carcinogenesis and p53 mutations can be related with the tumor malignancy. / Orientador: Carlos Roberto Daleck / Coorientadora: Janete Apparecida Desidério Sena / Banca: Renata Afonso Sobral / Banca: José Jurandir Fagliari / Mestre

Le neuroblastome est cancer du jeune enfant se développant au sein du système nerveux périphérique sympathique. Cette tumeur est caractérisée par sa grande hétérogénéité clinique : allant de formes régressant spontanément aux tumeurs de haut-risque, réfractaires aux traitements les plus agressifs. La survie à long terme des patients présentant un neuroblastome de haut-risque reste par ailleurs inférieure à 50%, ce qui souligne la nécessité de trouver de nouveaux traitements afin d’améliorer leur prise en charge thérapeutique.Récemment, en définissant le paysage épigénétique des cellules de neuroblastome, nous avons observé la présence de super-enhancers (SE). La caractérisation du paysage des SE dans les lignées de neuroblastome nous a permis de révéler l’hétérogénéité cellulaire du neuroblastome, composée de deux identités distinctes : noradrénergique et mésenchymateuse. Chacune des identités cellulaires est caractérisée par un circuit de régulation transcriptionnelle (CRC) : les facteurs PHOX2B, HAND2 et GATA3 définissent l’identité noradrénergique alors que les facteurs de la famille AP-1 gouvernent l’identité mésenchymateuse. Nous avons par ailleurs montré la différence de sensibilité aux chimiothérapies classiquement utilisées en clinique entre ces deux types cellulaires, avec une résistance accrue des cellules mésenchymateuses.Mon travail de thèse porte sur la caractérisation du rôle des facteurs de transcription PHOX2B et GATA3 dans l’établissement et le maintien de l’identité noradrénergique des cellules de neuroblastome. J’ai réalisé leur knock-out par CRISPR-Cas9 dans la lignée noradrénergique SH-SY5Y. L’inactivation de PHOX2B ne modifie ni le programme transcriptionnel ni le phénotype des cellules, arborant une identité noradrénergique. En revanche, les cellules inactivées pour GATA3 possèdent un phénotype cellulaire mésenchymateux ainsi que des capacités de migration, d’invasion et de résistance aux chimiothérapies. Le knock-out de PHOX2B et GATA3 entraine une diminution de la prolifération cellulaire, traduisant le phénomène d’addiction transcriptionnelle des cellules cancéreuses. La caractérisation du paysage épigénétique des cellules inactivées pour GATA3 démontre leur reprogrammation de l’identité noradrénergique vers l’identité mésenchymateuse avec l’effondrement des SE noradrénergiques ainsi que l’acquisition de SE mésenchymateux. GATA3 est donc indispensable pour le maintien de l’identité noradrénergique in vitro.Les résultats générés lors de ma thèse montrent que les facteurs de transcription impliqués dans un même CRC possèdent des rôles distincts dans l’identité cellulaire. La caractérisation de la dynamique de reprogrammation ainsi que des facteurs impliqués dans ce processus nous permettrons de mieux comprendre les phénomènes de plasticité cellulaire à l’origine de la progression tumorale et de la rechute thérapeutique des patients. / Neuroblastoma is a pediatric tumor of the peripheral sympathetic nervous system characterized by its diversity of clinical presentations from spontaneous regression to highly aggressive tumors. Currently, the overall survival of high-risk neuroblastoma patients remains under 50% which highlight the need to find new therapeutic approaches to improve patient outcome.Recently, we defined the epigenetic landscape of neuroblastoma cell lines and observed the presence of super-enhancers (SE). The characterization of the SE landscape let us to define the heterogeneity of neuroblastoma cell identity with the presence of noradrenergic and mesenchymal cells. Both cell identities are governed by a core regulatory circuitry (CRC), composed by PHOX2B-HAND2-GATA3 in the noradrenergic cells and by AP-1 transcription factors in the mesenchymal cells. We also demonstrate the different behaviors of the cells regarding chemotherapy treatments with a higher resistance of the mesenchymal cells.My thesis aimed at deciphering the role of PHOX2B and GATA3 transcription factors in the establishment and the maintenance of the noradrenergic identity of neuroblastoma cells. To do this, PHOX2B and GATA3 were knock-out by CRISPR-Cas9 in the noradrenergic SH-SY5Y cell line. PHOX2B knock-out has no major impact neither on the transcriptomic profile nor the phenotype of the cells. PHOX2B knock-out cells still maintain their noradrenergic identity. In contrast, GATA3 knock-out cells harbor a mesenchymal phenotype showing higher ability to migrate, invade and being pore resistant to chemotherapy than control SH-SY5Y cells. Both PHOX2B and GATA3 knock-out decrease the SH-SY5Y cell proliferation in vitro and in vivo, which highlight the transcriptional dependency of the noradrenergic cells for their identity-related transcription factors. The characterization of the epigenetic landscape of GATA3 knock-out cells revealed their reprograming from the noradrenergic to the mesenchymal identity with the loss of noradrenergic SE and the acquisition of mesenchymal SE. These results demonstrate that GATA3 is essential for the maintenance of the noradrenergic identity in vitro.Altogether, these results show that transcription factors involved in a CRC can have distinct role in the cell identity. The characterization of the reprogramming dynamics as well as the factors involved in this process will allow us to better understand the cellular plasticity involved in the tumor progression and patient relapse.

Prostate cancer is one of the leading causes of cancer-related deaths in men worldwide, with 10,000 new cases/year diagnosed in Sweden. In this context, there is an urgent need to identify new biomarkers to detect prostate cancer at an initial stage for earlier treatment intervention. Although how prostate cancer develops has not been fully established, the male sex hormone testosterone is a known prerequisite for prostate cancer development. High levels of transforming growth factor-β (TGFβ) are prognostically unfavorable in prostate cancer patients. TGFβ is a multifunctional cytokine that regulates a broad range of cellular responses. TGFβ signals through either the canonical Smad or the non-Smad signaling cascade. Cancerous cells develop different strategies to evade defense mechanisms and metastasize to different parts of the body. This thesis unveils one such novel mechanism related to TGFβ signaling. The first two articles provide evidence that TGFβ receptor type I (TβRI) is ubiquitinated by tumor necrosis factor receptor-associated factor 6 (TRAF6) and is cleaved at the ectodomain region by tumor necrosis factor alpha converting enzyme (TACE) in a protein kinase C zeta type-dependent manner. After TβRI is shed from the ectodomain, it undergoes a second cleavage by presenilin 1 (PS1), a γ-secretase catalytic subunit, which liberates the TβRI intracellular domain (TβRI-ICD) from the cell membrane. TRAF6 promotes TGFβ-dependent Lys63-linked polyubiquitination and recruitment of PS1 to the TβRI complex, and facilitates the cleavage of TβRI by PS1 to generate a TβRI-ICD. The TβRI-ICD then translocates to the nucleus, where it binds with the transcriptional co-activator p300 and regulates the transcription of pro-invasive target genes such as Snail1. Moreover, the nuclear translocated TβRI-ICD cooperates with the Notch intracellular domain (NICD), a core component in the Notch signaling pathway, to drive the expression of invasive genes. Interestingly, treatment with g-secretase inhibitors was able to inhibit cleavage of TβRI and inhibit the TGFβ-induced oncogenic pathway in an in vivo prostate cancer xenograft model. In the third article, we identified that Lysine 178 is the acceptor lysine in TβRI that is ubiquitinated by TRAF6. The TβRI K178R mutant was neither ubiquitinated nor translocated to the nucleus, and prevented transcriptional regulation of invasive genes in a dominant negative manner. In the fourth article, we show that TGFβ utilizes the E3-ligase TRAF6 and the p38 mitogen-activated protein kinase to phosphorylate c-Jun. In turn, the phosphorylated c-Jun activates p21 and Snail1 in a non-canonical Smad-independent pathway, and thereby promotes invasion in cancerous cells. In summary, we elucidate a new mechanism of TGFβ-induced oncogenic signal transduction in cancer cells in which TRAF6 plays a fundamental role. This opens a new avenue in the field of TGFβ signaling.