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L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une pathologie affectant les artères pulmonaires distales, qui s’obstruent progressivement. Cette obstruction est à l’origine d’une augmentation de la résistance vasculaire pulmonaire et de la pression artérielle pulmonaire qui entrainent alors une hypertrophie ventriculaire droite, puis une défaillance cardiaque droite, dont la majorité des patients HTAP décèdent. Les traitements restent inefficaces pour améliorer la survie des patients. L’obstruction des artères pulmonaires est principalement due à la prolifération et une résistance à l’apoptose des cellules musculaires lisses des artères pulmonaires (CMLAP). Ce phénotype n’est pas sans rappeler un phénotype cancéreux. D’ailleurs, le laboratoire a montré qu’un facteur connu pour être surexprimé dans le phénotype cancéreux, NFATc2, est aussi impliqué dans l’HTAP. Ce facteur joue en effet un rôle dans la prolifération et dans la résistance à l’apoptose, en régulant le taux de calcium intracellulaire, le courant potassique (prolifération) et le potentiel de membrane mitochondrial (résistance à l’apoptose). Des travaux plus récents ont également montré le rôle de STAT3 dans l’implication de la surexpression de NFATc2. Nous avons montré dans le chapitre 2 que la molécule d’origine végétale plumbagin (PLB), connue comme étant un inhibiteur de la voie STAT3 dans certaines lignées cellulaires cancéreuses, permet d’inhiber l’augmentation de l’expression et de l’activation de STAT3 des CMLAP. Cette inhibition entraine également la diminution de l’expression et de l’activation de NFATc2, une diminution de la prolifération et de la résistance à l’apoptose. Les mêmes résultats ont pu être répétés sur 2 modèles différents d’HTAP (monocrotaline -MCT- et SUGEN 5416+hypoxie). En effet, le traitement au PLB per os permet de prévenir (MCT) et de renverser (MCT et SU5416) l’HTAP, en diminuant la prolifération et la résistance à l’apoptose. Durant ces travaux de doctorat, j’ai ainsi pu mettre en évidence que le ciblage de la voie STAT3/NFATc2 par le PLB pourrait grandement bénéficier aux patients souffrant d’HTAP de par son effet sur la prolifération, la résistance à l’apoptose et probablement aussi par l’inhibition de l’effet Warburg dans les CMLAP de patients HTAP ainsi que dans 2 modèles pertinents d’HTAP, en prévention et en réversion. / Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a disease affecting distal pulmonary arteries, which progressively display obstruction. This obstruction is due to the increase of vascular pulmonary resistance and pulmonary arterial hypertension, which thus lead to a right ventricular dysfunction and then to a right heart failure from which most of the patients die. Treatments are still inefficient to improve patients’ outcome. Pulmonary arteries’ obstruction is mainly due to the proliferation and the apoptosis resistance of the pulmonary arteries smooth muscle cells (PASMC), reminding cancer phenotype. Interestingly, the laboratory has demonstrated that NFATc2, a well known overexpressed transcription factor in cancer, is involved in pulmonary arterial hypertension as well. This factor is involved in both proliferation and apoptosis resistance by regulating intracellular calcium rate, potassium current (proliferation) and mitochondrial membrane potential (apoptosis resistance). Earlier results showed that STAT3 is responsible for the overexpression of NFATc2. In Chapter 2, we demonstrated that the vegetal molecule plumbagin (PLB) inhibits STAT3 pathway overexpression and over-activation in PASMC. This inhibition leads to the decrease of the overexpression and over-activation of NFATc2, a proliferation and apoptosis resistance decrease. The same experiments were done in 2 different models of PAH, (monocrotaline –MCT- and SUGEN 5416+hypoxie). Indeed, per os PLB treatment prevents (MCT) and reverses (MCT and SU5416) PAH, by decreasing the proliferation and the apoptosis resistance. During my doctorate work, I was able to highlight that targeting STAT3/NFATc2 by PLB could greatly benefit to PAH patients, by its action on proliferation, apoptosis resistance and probably on the Warburg effect in the human PASMC as well as in 2 relevant PAH animal models, in prevention and reversion.

Les maladies cardiovasculaires sont une des principales causes de morbidité et de mortalité au monde. La plus courante est l’infarctus du myocarde définit pathologiquement par la mortalité cellulaire dû à une ischémie prolongée d’une partie du ventricule gauche. L'ischémie est caractérisée par un apport sanguin insuffisant causé par une obstruction d’une artère coronaire. La restauration, en clinique, du flux sanguin, appelée reperfusion, est considérée comme la méthode la plus efficace contre les dommages ischémiques. Paradoxalement, cette restauration du flux sanguin est associée à une exacerbation de la lésion tissulaire, entraînant alors des lésions d'ischémie-reperfusion (I/R). Dans le but de limiter ces lésions, le conditionnement ischémique myocardique est une avancée majeure dans le domaine de la cardioprotection. Ce protocole confère ses effets cardioprotecteurs via le recrutement de divers mécanismes endogènes suivant l’activation de deux voies intracellulaires : la voie RISK (Reperfusion Injury Salvage Kinase) et/ou la voie SAFE (Survivor Activator Factor Enhancer). Ces voies impliquent l'activation de différentes cascades de signalisation et de protéines kinases. En particulier, concernant la voie SAFE, le transducteur de signal et l'activateur de transcription-3 STAT3, a été identifié comme un acteur clé dans le postconditionnement ischémique (PostCI). Il est suggéré que les effets cardioprotecteurs attribués à STAT3 soient liés à ses effets en tant que facteur de transcription et en tant que régulateur de l’activité mitochondriale, mais tout n’est pas encore connu. En revanche, il est admis que STAT3 est activé par la phosphorylation ciblant les résidus tyrosine 705 et sérine 727. Dans nos travaux actuels, nous avions initialement pour objectif d’étudier les rôles cardioprotecteurs mitochondriaux de STAT3 après une I/R et un PostCI. Cependant, nous n'avons pas été en mesure de détecter STAT3 dans les mitochondries de cardiomyocytes adultes de souris, dans des conditions basales et de stress, en utilisant différentes approches. Fait intéressant, nous avons montré une localisation exclusive de STAT3 dans les myocytes cardiaques adultes, le long des tubules T, et nous avons mis en évidence les inconvénients des techniques précédemment utilisées.Outre les rôles putatifs de STAT3 dans les mitochondries, nous avons ciblé ses effets dans la signalisation et la génomique au cours de l'I/R et du PostCI. Nous avons tout d’abord cherché à déterminer, pendant l’I/R et le PostCI, la cinétique temporelle d’activation de STAT3 et des autres kinases de la voie RISK, notamment Akt et les MAPK ERK1 / 2, JNK et p38. En outre, nous avions pour objectif d’étudier les liens entre les voies SAFE et RISK en déchiffrant les liens entre STAT3 et les kinases RISK au cours du PostCI. Nous avons montré qu’après une ischémie et un temps court de reperfusion, STAT3 et ERK1/2 sont activés, et que l’utilisation d’un PostCI active d’autant plus STAT3 en induisant exclusivement la phosphorylation de sa tyrosine. Nous avons également montré que l’interconnexion entre les voies SAFE et RISK, dans le protocole PostCI utilisé, se fait par STAT3 et ERK1/2. À partir de ces résultats, nous nous sommes dirigés vers la génomique grâce à laquelle nous avons étudié l'activité de STAT3 au cours de l'IPoC. À cet égard, nous avons montré que STAT3 est impliqué dans la régulation de la réponse inflammatoire au cours de la PostCI. Dans l’ensemble, cette étude présente une approche globale des fonctions mitochondriales, de signalisation et génomiques de STAT3 dans le contexte de la protection cardiaque / Cardiovascular diseases are leading causes of morbidity and mortality worldwide. Among the mostly prevailing cardiovascular diseases is myocardial infarction, which is pathologically defined as myocardial death due to a prolonged ischemia. Ischemia is an insufficient supply of blood caused by a blockade in the coronary arteries. The early restoration of blood flow is considered the most effective method against the ischemic lesions. Paradoxically, this blood flow restoration is associated with an exacerbation of the tissue injury, leading to the ischemia-reperfusion (I/R) injury. To avoid this injury, the myocardial ischemic conditioning protocol has rejuvenated the field of cardioprotection. This protocol confers its cardioprotective effects via recruiting various endogenous mechanisms following the activation of two intracellular pathways: the reperfusion injury salvage kinase (RISK) or survivor activator factor enhancer (SAFE) pathways. These pathways involve the activation of different signaling cascades and protein kinases. Zooming in through the SAFE pathway, the signal transducer and activator of transcription-3, STAT3, has been identified as a prominent key player in ischemic postconditioning (IPoC). The cardioprotective effects attributed to STAT3 are suggested to be linked to its roles as a transcription factor and as a regulator of the mitochondrial activity, but these are not well studied and elaborated. STAT3 is activated by phosphorylation, which targets the tyrosine 705 and serine 727 residues. In our current work, we initially aimed to investigate the mitochondrial cardioprotective roles of STAT3 following I/R and IPoC. However, we were not able to detect STAT3 in the mitochondria of adult mouse cardiomyocytes under variousbasal and stress conditions using different approaches. Interestingly, we showed an exclusive STAT3 pattern in adult cardiac myocytes, along the T-tubules, and highlighted drawbacks of previously used techniques. Aside from the mitochondrial roles of STAT3, we targeted its signaling and genomic roles during I/R and IPoC. We first aimed to determine, during I/R and IPoC, the temporal kinetics of activation of STAT3 and the other kinases of the RISK pathway including Akt and the MAPKs ERK1/2, JNK and p38. In addition, we aimed to decipher the interlink between the SAFE and RISK pathways through deciphering the interlink between STAT3 and the RISK kinases following IPoC. We showed that a short reperfusion time activates STAT3 and ERK1/2 following ischemia, and that the application of IPoC further activates STAT3 through inducing its tyrosine phosphorylation. We also showed that the interlink between SAFE and RISK pathways, in the IPoC protocol we used, is through STAT3 and ERK1/2. From this signaling level, we moved toward the genomic level whereby we investigated the genomic activity of STAT3 during IPoC. In this regard, we have shown that STAT3 is involved in the regulation of the inflammatory response during IPoC. Overall, this study presents a global approach of STAT3’s mitochondrial, signaling and genomic functions in the context of cardiac protection

Il a récemment été rapporté que l'interaction physiologique entre la protéine nucléaire SMRT et le facteur de transcription cellulaire STAT3 pouvait être rompue par la protéine EBNA2 du virus Epstein-Barr (EBV). La liaison de SMRT à STAT3 diminue son activité de transcription. EBNA2 libère SMRT de ce complexe augmentant ainsi la transcription des gènes régulés par STAT3. STAT3 régule de nombreux effets immunodépresseurs mais aussi anti-prolifératifs et anti-apoptotiques dans l'organisme hôte, et pourrait jouer un rôle important dans la stratégie de survie du virus Epstein-Barr. EBNA2 et STAT3 sont tous deux intrinsèquement désordonnés (IDPs) comme un tiers de toutes les protéines eucaryotes et 70% des protéines associées aux cancers. Toutefois, malgré leur abondance, notre compréhension de leurs fonctions reste limitée notamment à cause de la difficulté à les produire en quantités suffisantes pour réaliser des études structurales et biophysiques. Afin de surmonter cette difficulté, la technologie ESPRIT a été utilisée pour générer des fragments de SMRT et EBNA2 solubles et stables. Ces fragments se répartissaient sur une grande partie des gènes d'EBNA2 et SMRT pour lesquels les protéines exprimées étaient de tailles compatibles avec des expériences de RMN. Ceci a permis de réaliser des études d'interaction avec STAT3. Les deux protéines étant majoritairement intrinsèquement désordonnées, toutes les données d'interaction ont été analysées pour EBNA2 et SMRT avec une attention particulière sur les propriétés de protéines désordonnées. Des fragments des deux protéines, EBNA2 et SMRT, ont été soumis à des tests d'interaction avec le dimère de STAT3 en utilisant des méthodes biophysiques variées. Ainsi la cinétique de liaison et la séquence d'acides aminés impliqués dans l'interaction ont pu être déterminées. Etant donné son importance biologique et son interaction de haute affinité, l'accent a été porté sur l'interaction EBNA2-SMRT. Ainsi des résultats préliminaires provenant d'investigations en cellules de mammifères ont pu être obtenus. En outre l'interaction entre EBNA2 et d'autres protéines cellulaires a été brièvement étudiée. Les résultats obtenus ont pour objectif d'améliorer notre compréhension de la stratégie avec laquelle EBV parvient, avec succès, à persister toute une vie dans l'organisme hôte. / It was recently reported that the physiological interaction between the nuclear protein SMRT and the cellular transcription factor STAT3 could be disrupted by the Epstein-Barr-virus protein EBNA2. Binding of SMRT to STAT3 decreases its transcriptional activity. EBNA2 releases SMRT from this complex and therefore enhances the transcription of both host and viral STAT3 regulated genes. STAT3 regulates several immunosuppressive as well as pro-proliferative and anti-apoptotic effects in the host organism and so may have importance for the viral survival strategy of Epstein-Barr-virus. Both EBNA2 and SMRT are intrinsically disordered proteins (IDPs) in common with about one third of all eukaryotic proteins and 70% of cancer-related. Despite their abundance, our understanding of how they function is limited, in part due to difficulties in production of stable samples in the large quantities necessary for structural and biophysical studies. The EPRIT technology was used to overcome these problems and generate well-behaving and -expressing EBNA2 and SMRT fragments. These fragments covered large parts of the EBNA2 and SMRT genes and were in a suitable size for NMR experiments. This enabled interaction studies of these proteins with STAT3. As both proteins are mainly intrinsically disordered all interaction data were analysed with attention to the disordered properties of both proteins. In order to complement the interaction data all fragments used for the interaction studies were as well characterized as IDPs using biochemical and biophysical methods. Fragments of both proteins, EBNA2 and SMRT together with the STAT3 dimer were subjected to binding analysis using various biophysical methods. The kinetics of the binding could be determined and the binding regions could be narrowed down to the amino acid level. Because of its biological significance and higher affinity interaction the EBNA2-STAT3 part was prioritized and first preliminary results investigating the interaction in mammalian cells could be obtained. Also, the interaction between EBNA2 and other cellular proteins was studied briefly. The obtained results aim to improve our understanding of how EBV succeeds to persist lifelong in the host organism.

Notre équipe étudie les HSP, et notamment HSP110. Les HSP sont des chaperons impliqués dans le repliement des protéines nouvellement synthétisées et dénaturées. Les HSP sont surexprimées lors des stress et participent à la survie des cellules par leurs propriétés anti-apoptotiques et anti-agrégations. HSP110 est surexprimée dans le cancer colorectal et est associée à un mauvais pronostic. L’expression d’un mutant d’HSP110, nommé HSP110DE9, a été mise en évidence dans les cancers colorectaux de type MSI. Celui-ci y agit comme un dominant négatif, en se liant à HSP110 et en inhibant ses fonctions. Son expression sensibilise les cellules cancéreuses à la chimiothérapie et est associée à un bon pronostic chez les patients.Je me suis tout d’abord intéressé au rôle d’HSP110 dans la régulation de la voie oncogénique STAT3. Son activation est en effet associée à un mauvais pronostic, par l’induction de gènes impliqués dans la prolifération et la survie. La protéine HSP110 favorise la prolifération des cellules colorectales cancéreuses à travers cette voie. HSP110DE9 en revanche l’inhibe. Je me suis ensuite intéressé au rôle d’HSP110 sur la polarisation des macrophages dans le cancer colorectal. Celle-ci peut être sécrétée par les cellules cancéreuses et induit une polarisation pro-tumorale des macrophages. HSP110DE9, en bloquant la sécrétion d’HSP110, conduit en revanche à une polarisation pro-inflammatoire. L’effet d’HSP110 sur la polarisation implique le récepteur TLR4.L’ensemble de ces résultats montrent le rôle d’HSP110 dans la progression tumorale. HSP110 apparaît comme une cible thérapeutique dans le traitement du cancer colorectal. / Our team studies HSPs, including HSP110. HSPs are chaperones involved in the folding of newly synthesized and denatured proteins. HSPs are overexpressed under stress conditions and are involved in cell survival thanks to their anti-apoptotic and anti-aggregation functions. HSP110 is overexpressed in colorectal cancer and is associated with a poor prognosis. The expression of a mutant HSP110, named HSP110DE9, has been shown in MSI colorectal cancer. This one was shown to act there as a dominant negative, by binding HSP110 and inhibiting its functions. Its expression sensitizes cancer cells to chemotherapy and is associated with a better prognosis for patients.I was first interested in HSP110 role in regulating the oncogenic STAT3 pathway. Its activation is associated with a poor prognosis, as it induces the transcription of genes involved in proliferation and survival. HSP110 favors colorectal cancer cell proliferation through this pathway. Conversely, HSP110DE9 inhibited it.I then focused on the role of HSP110 on macrophage polarization in colorectal cancer. HSP110 can be secreted by cancer cells and induces a pro-tumoral macrophage polarization. In contrast, HSP110DE9, by inhibiting HSP110 release, leads to a pro-inflammatory polarization. HSP110 effect on macrophage polarization involve the TLR4 receptor.All these results show HSP110 role in tumor progression. HSP110 appear as a therapeutic target in the treatment of colorectal cancer.

Metastasis is one of the main causes of death in cancer patients. Metastatic melanoma is a death sentence, as chemotherapeutic agents have a 5% success rate or do not extend survival beyond 10 months. The lack of effective chemotherapeutic agents for treating metastatic melanoma indicates a dire need to identify new drug targets and develop new therapies. Our lab has previously shown that the kinase activity of Abelson family of non-receptor tyrosine kinases (c-Abl and Arg) is elevated in invasive breast cancer cell lines as compared to non-invasive cell lines. Previous studies from our lab have shown that Abl kinases are convergent point of ErbB2 and Src Kinases in melanoma cells and Abl kinases promote invasion by an undefined mechanism. Although Abl kinases promote invasion, it is not known whether they are important for metastastic potential. For the first time, we report that Abl kinases promote melanoma cell proliferation, survival, matrigel-invasion and single-cell 3D invasion. To investigate the mechanism by which Abl kinases promote invasion, we found out that active c-Abl transcriptionally upregulates MMP-1, and using rescue approaches we show that c-Abl promotes invasion via a STAT3àMMP-1 pathway. In contrast, active Arg drives invasion in a STAT3-independent manner, and upregulates the expression of MMP-3 and MT1-MMP, in addition to MMP-1. We also found that Abl kinases promote invasion via lysosomal degradation of a metastasis suppressor, NM23-H1 by activating lysosomal cathepsins B and L, which directly cleave and degrade NM23-H1. Furthermore, c-Abl and Arg are activated in primary melanomas and cAbl/Arg activity is inversely correlated with NM23-H1 expression both in primary melanoma and human melanoma cells. We also demonstrate, for the first time that active Abl kinases promote metastasis in vivo, as inhibition of c-Abl/Arg with nilotinib, dramatically inhibits lung colonization/metastasis in a mouse model using two different melanoma cell lines. In summary, we identify Abl kinases as critical, novel, drug targets in metastatic melanoma, and our data indicate that nilotinib may be useful in preventing metastasis in a select group of patients, harboring active Abl kinases.

Thermogenic fat is a promising target for new therapies in diabetes and obesity. Understanding how thermogenic fat develops is important to develop rational strategies to treat obesity. Previously, we have shown that Tyk2 and STAT3, part of the JAK-STAT pathway, are necessary for proper development of classical brown fat. Using primary preadipocytes isolated from newborn mice we demonstrate that STAT3 is required for differentiation and robust expression of Uncoupling Protein 1. We also confirm that STAT3 is necessary during the early induction stage of differentiation and is dispensable during the later terminal differentiation stage. Without STAT3, the brown preadipocytes have increased apoptosis early in the terminal differentiation phase. We also show that the block in differentiation is caused by an inability of STAT3 knockouts to down regulate β-catenin by the end of the induction phase. Application of Wnt/β-catenin inhibitors or knockdown of β-catenin during the induction phase is sufficient to fully rescue differentiation of brown adipocytes from the Myf5+ lineage, including reduction in apoptosis, restoration of histone acetylation in the UCP1 promoter and enhancer regions, and full restoration of the expression of brown fat genes. Finally, we show that in the beige lineage, STAT3 is also necessary during the induction phase and can be rescued by Wnt/β-catenin inhibitors, although the rescue is not as robust as it is in the Myf5+ lineage.

Interleukin-21 (IL-21), a recently discovered member of the IL-2 cytokine family, has been shown to have diverse regulatory effects on B cells including the induction of antibody secretion, differentiation, or apoptosis depending on the cell milieu and activation status. However, the effects of IL-21 on B cell neoplasms such as diffuse large B cell lymphoma (DLBCL) are largely unknown. Our research uncovered the widespread expression of the IL-21 receptor (IL-21R) in B cell lymphomas including DLBCL and that IL-21 stimulation resulted in potent phosphorylation of STAT1 and 3 and weak activation of STAT5. However, our findings also showed that treatment of DLBCL cell lines with IL-21 induced cell cycle arrest and apoptosis. The cell death was caspase-dependent and evident in a majority of DLBCL cell lines. To further examine the potential therapeutic applicability of IL-21, we assessed the effects of IL-21 on primary DLBCL tumors and in vivo DLBCL xenografts in mice. In primary tumors, IL-21 induced apoptosis in five of five DLBCLs compared to two of three follicular lymphomas and two of seven chronic lymphocytic leukemias. No apoptosis or cell death was induced in normal peripheral B lymphocytes. In mice bearing DLBCL xenograft tumors, in situ IL-21 injections induced tumor regression and dramatically extended the overall survival of mice (P<0.001). To elucidate the mechanism of IL-21-induced cell death we analyzed the expression of apoptosis-regulating proteins and observed a strong downregulation of anti-apoptotic Bcl-2 and Bcl-XL and an upregulation of pro-apoptotic Bax post IL-21 stimulation. Subsequent experiments showed that ectopic expression of Bcl-2 or Bcl-XL was able to partially reduce cell death induced by IL-21 while Bax knockdown with siRNA blocked apoptosis completely. To gain insight into the signaling pathways shifting the expression of these proteins toward cell death we performed microarray analysis on sensitive and resistant DLBCL cell lines. The most striking difference in gene expression was observed in C-MYC which was only induced in cell lines exhibiting apoptosis upon IL-21 treatment. Previous reports have shown that c-Myc, which has been studied extensively for its oncogenic properties, can induce apoptosis via downregulation of its transcriptional targets Bcl-2 and Bcl-XL. We then showed that IL-21-induced cell death is dependent on c-Myc by utilizing specific siRNA and shRNA to block the upregulation of this transcription factor and prevent apoptosis. Since c-Myc is a bona-fide target of STAT3 we also showed that siRNA-mediated knockdown of STAT3 abrogated apoptosis by preventing c-Myc upregulation and its subsequent effects on apoptosis-regulating proteins. Our results delineate a novel IL-21 pro-apoptotic signaling pathway and one of the first examples in which the STAT3 - c-Myc pathway, which usually promotes B cell survival and oncogenesis, can be exploited for treatment of cancer. Furthermore, our findings demonstrate that IL-21 is a highly potent anti-DLBCL agent in vitro and in animal models and should be examined in clinical studies of DLBCL.

La crête neurale (CN) est une structure transitoire apparaissant en bordure de la plaque neurale chez les embryons de vertébrés. Au cours du développement embryonnaire, les cellules de la CN prolifèrent, subissent une transition épithélio-mésenchymateuse, migrent et se différencient en de nombreux types cellulaires tels que des neurones et cellules gliales du système nerveux périphérique, des mélanocytes, des cellules musculaires lisses ou des élements du squelette cranio-facial. Afin de mieux comprendre les mécanismes moléculaires contrôlant la prolifération et la spécification des cellules de la CN, nous avons étudié le rôle de deux facteurs de transcription, Hairy2 et Stat3, via des expériences de perte et gain de fonction chez l’embryon de xénope. Le gène Hairy2 code pour un facteur de transcription bHLH-O répresseur. Il est exprimé précocement au niveau de la bordure de la plaque neurale incluant la CN présomptive. Nous avons montré que Hairy2 est requis pour la prolifération des cellules de la CN en aval de signaux FGFs et qu’il maintient les cellules dans un état indifférencié en réprimant l’expression précoce des gènes spécifiques de la CN. Hairy2 réprime aussi la transcription du gène Id3 codant pour un facteur HLH essentiel à la prolifération des cellules de la CN. Id3 affecte également Hairy2. Nous avons observé que la protéine Id3 interagit physiquement avec Hairy2 et bloque son activité, démontrant que les interactions entre Hairy2 et Id3 jouent un rôle important dans la prolifération et la spécification des cellules de la CN. Afin de comprendre le mode d’action de Hairy2 dans la CN, nous avons comparé les propriétés de la protéine Hairy2 sauvage à celle d’une version mutée de la protéine incapable de lier l’ADN. Nos résultats ont montré que Hairy2 fonctionne selon deux mécanismes distincts. La capacité de Hairy2 à promouvoir la survie et la maintenance des cellules progénitrices de la CN dans un état non spécifié et indifférencié est dépendante de sa liaison à l’ADN. A l’inverse, sa capacité à stimuler la prolifération cellulaire et l’expression des gènes spécifiques de la CN est indépendante de sa liaison à l’ADN mais nécessite l’activation du ligand du récepteur Notch, Delta1. De plus, nous avons également montré que la capacité de Hairy2 d’induire Delta1 dans la CN requiert Stat3. Le gène Stat3 code pour un facteur de transcription latent dans le cytoplasme pouvant être activé par de nombreux signaux extracellulaires. Nos résultats ont montré que Stat3 joue un rôle crucial dans la prolifération cellulaire et dans l’expression des gènes de la bordure de la plaque neurale et de la CN. Stat3 est phosphorylé directement par la voie de signalisation FGF via FGFR4 et est requis in vivo en aval de FGFR4. Nous avons aussi montré que Hairy2 et Id3 sont des régulateurs positifs et négatifs de l’activité de Stat3 qui facilite et inhibe la formation du complexe Stat3-FGFR4, respectivement. De plus, Stat3 contrôle la transcription des gènes Hairy2 et Id3 de manière dose dépendante. Nous avons observé que Hairy2 est activé à faible dose et Id3 à forte dose de Stat3, suggérant que Stat3 s’auto-régule de manière indirecte via l’activation d’une boucle de rétro-contrôle positive (Hairy2) et une négative (Id3). Stat3 régule également de manière dose dépendante la prolifération et la différenciation des cellules de la CN. Une faible activité de Stat3 stimule la prolifération cellulaire et l’expression des gènes spécifiques de la CN tandis qu’une forte activité de Stat3 ralentit le cycle cellulaire, inhibe l’expression des gènes de la CN et maintient les cellules de l’ectoderme dans un état non spécifié et indifférencié. En conclusion, nous montrons pour la première fois que Stat3, en aval des FGFs et sous le rétro-contrôle de Hairy2 et Id3, joue un rôle essentiel dans la coordination de la progression du cycle cellulaire et de la spécification de la CN au cours du développement embryonnaire du xénope.