DNA methylation patterns were thought to be stable and unchanging throughout life. However more evidence has emerged suggesting that the DNA methylation pattern is dynamic, subject to changes in response to physiological and environmental cues. Thus, it is crucial to understand when these changes occur and how the DNA methylation pattern can be manipulated. This thesis focuses on alterations in the DNA methylation pattern during the cell cycle both globally and at a specific promoter, as well as how the methylated DNA binding domain protein MBD3 is involved in regulating these changes. During the cell cycle, the levels of DNA methylation are highest during S phase, and drop after DNA replication during G0/G1. These changes in DNA methylation are not occurring at repetitive sequences, but rather at specific sequences throughout the genome, as determined using a CpG island microarray. Conversely, the DNA methylation pattern of the ribosomal RNA (rRNA) promoter follows an opposite pattern, with decreased levels of DNA methylation at G1/S and S phase, with the levels increasing as the cell progresses through the cell cycle. These changes at the rRNA promoter correlate with other epigenetic changes, including histone acetylation and transcription factor binding, indicating a coordinated epigenetic change regulated with the different stages of the cell cycle. We further determined how the DNA methylation pattern of the rRNA promoter is regulated, and found a critical role for the methylated DNA binding domain protein MBD3. MBD3 was found to bind to unmethylated rRNA promoters, together with the transcription factor Upstream Binding Factor (UBF). Manipulating the levels of MBD3 expression resulted in a change in the levels of DNA meth / Le patron de méthylation de l'ADN est connu pour être stable et fixes durant toute la vie. Cependant, plusieurs évidences suggèrent que le patron de méthylation de l'ADN soit dynamique, sujet aux changements en réponse à des stimuli physiologiques et environnementaux. Ainsi, il est crucial de comprendre quand ces changements se produisent et comment le patron de méthylation d'ADN peut être manipulé. Cette thèse se concentre sur les changements dans le patron de méthylation de l'ADN pendant le cycle cellulaire, à l'échelle globale et au niveau de promoteurs spécifiques, et également sur le mécanisme par lequel la protéine MBD3, qui contient un domaine de liaison à l'ADN méthylé, module ces changements. Pendant le cycle cellulaire, les niveaux de méthylation de l'ADN sont plus élevés pendant la phase de S, et chute par la suite après la réplication de l'ADN lors de la phase G0/G1. Ces changements de méthylation de l'ADN ne se produisent pas dans des séquen-ces répétitives, mais plutôt dans des séquences spécifiques dans tout le génome, tel que déterminé par microarray des îlots CpG. Réciproquement, le patron de méthylation du promoteur de l'ARN ribosomal (ARNr) suit un modèle opposé, avec un bas niveau de méthylation de l'ADN en phase G1/S et S, qui augmente progressivement pendant le cycle cellulaire. Ces changements dans le promoteur de l'ARNr corrèlent avec d'autres changements épigénétiques, y compris l'acétylation des histones et la liaison de facteurs de transcription, indiquant un changement épigénétique coordonné régulé avec les différentes étapes du cycle cellulaires. Nous avons de plus déterminé comment le patron de méthylation du promoteur de l'ARNr est régulé
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.19259 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Brown, Shelley |
| Contributors | Moshe Szyf (Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Pharmacology & Therapeutics) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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