La chromatine est une structure essentielle qui régit l'homéostasie cellulaire à travers diverses voies dépendantes de la molécule d'ADN telles que l'expression des gènes, la stabilité du génome, l'apoptose, etc. Ainsi, étudier ses mécanismes de régulation est un enjeu crucial pour comprendre le fonctionnement cellulaire. Un des facteurs clés de la modulation de la structure de la chromatine est le complexe acétyltransférase NuA4/TIP60. En effet, ce complexe multi-protéiques très conservé permet l'acétylation des histones, dont H4, et l'incorporation du variant H2A.Z. Il agit alors sur plusieurs mécanismes cellulaires tels que la réparation des cassures doubles brins d'ADN en favorisant la recombinaison homologue ou encore l'activation de la transcription. C'est pourquoi, il est primordial de comprendre en détails les fonctions de ce complexe. Mon projet de doctorat se découpe en deux parties selon les sous-unités du complexe NuA4/TIP60 étudiées. La première partie concerne la sous-unité MRG15, associée à de nombreux complexes, et donc impliquée dans plusieurs fonctions telles que la régulation de l'épissage ou encore la réparation de l'ADN. Combinant des méthodes d'édition du génome avec des purifications de complexes natif et de spectrométrie de masse, nous avons pu identifier un nouveau complexe, composé des sous-unités BRD8, MRGBP, MRG15/X ainsi qu'une nouvelle sous-unité, EP400NL, initialement décrite comme un pseudogène. Puis, par une technique de séquençage d'ARNs, nous montrons que ce complexe est important pour moduler l'expression de gènes spécifiques. De plus, nous avons étudié le mutant W78A/F105A de MRGBP qui perd l'interaction avec MRG15, et le mutant W172A/Y235A de MRG15 qui n'interagit plus avec les facteurs de réparations PALB2/BRCA2. De ce fait, ces mutants aideraient à la compréhension de la fonction de MRG15 lors de la réparation de l'ADN. La seconde partie de mon doctorat concerne la sous-unité MBTD1. En effet, nous nous sommes intéressés à la fusion entre MBTD1 et le facteur d'épissage ZMYND11. Elle est retrouvée dans des cas de leucémies myéloïdes aigües (LMA). Nous avons montré que les mécanismes oncogéniques de cette fusion sont dépendants de la délocalisation sur les corps des gènes du complexes NuA4/TIP60 induisant une augmentation d'acétylation de H4. Ceci génère alors un défaut transcriptionnel dont une surexpression de l'oncogène Myc et des dérégulations d'épissage alternatif de transcrits spécifiques. De plus, nous avons mis en évidence les résidus essentiels pour l'interaction entre MBTD1 et la sous-unité EPC1, associant alors MBTD1 avec le reste du complexe NuA4/TIP60. Ensemble, ces résultats permettraient le développement de nouveaux outils thérapeutiques pouvant cibler MBTD1 afin de traiter les cas de LMA spécifiques. L'ensemble de ces travaux offre une meilleure compréhension des fonctions du complexe NuA4/TIP60 liées à ses différentes sous-unités, à la fois au niveau transcriptionnel mais également au niveau de la réparation de l'ADN. De plus, ils établissent les mécanismes oncogéniques associées à ce complexe. Ainsi, de futures stratégies thérapeutiques pourraient être développées. / Chromatin is an essential structure that governs cell homeostasis through various DNA molecule-dependent pathways such as gene expression, genome stability, apoptosis, etc. Thus, studying its regulatory mechanisms is a crucial issue in understanding cell functioning. One of the key factors in the modulation of chromatin structure is the acetyltransferase complex NuA4/TIP60. Indeed, this highly conserved multi-protein complex allows the acetylation of histones, including H4, and the incorporation of the H2A.Z variant. It then acts on several cellular mechanisms such as the repair of DNA double strand breaks by promoting homologous recombination or even the activation of transcription. This is why it is essential to understand in detail the functions of this complex. My doctoral project is divided into two parts according to the subunits of the NuA4/TIP60 complex studied. The first part concerns the MRG15 subunit, associated with many complexes and therefore involved in several functions such as the regulation of splicing or DNA repair. Combining genome editing methods with native complex purifications and mass spectrometry analysis, we were able to identify a new complex, composed of the BRD8, MRGBP, MRG15/X subunits as well as a new subunit, EP400NL, initially described as a pseudogene. Then, by an RNA sequencing technique, we show that this complex is important for modulating the expression of specific genes. In addition, we studied the W78A/F105A mutant of MRGBP which loses interaction with MRG15 and the W172A/Y235A mutant of MRG15 which loses its interaction with repair factors PALB2/BRCA2. Thus, these mutants would help to understand the function of MRG15 during DNA repair. The second part of my doctorate concerns the MBTD1 subunit. Indeed, we were interested in the fusion between MBTD1 and the splicing factor ZMYND11 found in cases of acute myeloid leukemia (AML). We then showed that the oncogenic mechanisms of this fusion are dependent on the delocalization of the NuA4/TIP60 complex on the bodies of the genes, leading to an increase of H4 acetylation. This generates a transcriptional alteration including overexpression of the Myc oncogene and deregulation of alternative splicing of specific transcripts. In addition, we have characterized the residues required for the interaction between MBTD1 and the EPC1 subunit, essential for the association of MBTD1 with the rest of the NuA4/TIP60 complex. Together, these results would allow the development of new therapeutic tools that can target MBTD1 to treat specific AML cases. All of this work provides a better understanding of the functions of the NuA4/TIP60 complex linked to its various subunits both at the transcriptional level but also in DNA repair. In addition, they establish the oncogenic mechanisms associated with this complex. Thus, future therapeutic strategies could be developed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/71030 |
| Date | 02 February 2024 |
| Creators | Devoucoux, Maeva |
| Contributors | Côté, Jacques |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xxii, 204 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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