Une régulation stricte des marques d'histones est critique durant le développement et l'activité aberrante des enzymes modifiant les histones joue un rôle important dans la tumorigénèse. La lysine-spécifique déméthylase 1 (LSD1) a émergé comme régulateur clef de l'expression des gènes. De nombreuses études ont impliqué LSD1 dans le contrôle de la prolifération, de la différentiation et de la mort cellulaire. LSD1 est également exprimé de manière aberrante dans une grande variété de tumeurs. Cependant, les mécanismes par lesquels LSD1 contrôle l'homéostasie cellulaire et tissulaire in vivo restent à déterminer. Durant ma thèse, j'ai utilisé le modèle de l'aile chez la Drosophile afin d'explorer la manière dont dLSD1 contrôle la croissance cellulaire et tissulaire. Spécifiquement, j'ai découvert que (1) la déplétion de dLSD1 conduit à une réduction significative de la taille de l'aile chez la Drosophile. J'ai montré que cette réduction de taille est due à une réduction du nombre de cellules mais pas de leurs tailles. J'ai démontré que (2) la déplétion de dLSD1 dans le disque imaginal de l'aile - tissu larvaire précurseur de l'aile adulte - affecte la prolifération à travers un nombre réduit de cellules en mitoses et un nombre plus élevé de cellules en phase S. Mes études montrent également que (3) la déplétion de dLSD1 induit des dommages à l'ADN affectant la stabilité du génome et causant une augmentation aberrante de l'apoptose. De manière intéressante, j'ai pu montrer que dLSD1 et le facteur de transcription P53 contrôlent la taille de l'aile de manière synergique, suggèrent que P53, facteur de réponse au stress, puisse être impliqué dans la détection et la réponse aux dommages induits par la déplétion de dLSD1. Afin de mieux comprendre le rôle de dLSD1 dans la croissance de l'aile, j'ai comparé les transcriptomes de disques d'aile mutants pour dLSD1 versus disques d'aile sauvages par RNA-Seq. J'ai montré que (4) dLSD1 contrôle l'expression de multiples réseaux de gènes importants pour la croissance des organes et réprime les transposons. De plus, mes résultats montrent que (5) la déplétion des composants de la voie PIWI-interaction ARNs, régulateurs négatifs de l'expression des transposons, affecte également la taille de l'aile. Finalement, (6) j'ai réalisé un crible génétique afin d'identifier des modulateurs du phénotype de réduction de la taille de l'aile dépendant de dLSD1 et j'ai trouvé que WARTS, un composant de la voie Hippo, restreignant la taille des organes, interagit génétiquement avec dLSD1. En conclusion, ma thèse a démontré l'importance du rôle de dLSD1 dans le contrôle de la taille des organes et que sa déplétion cause l'arrêt du cycle cellulaire, une augmentation de l'apoptose. Ces effets phénotypiques sont probablement dus à une dérégulation de l'expression de réseaux géniques spécifiques et à l'instabilité génomique causée par la dé-répression des transposons. J'ai également identifié de nouvelles interactions génétiques entre dLSD1 et P53 ainsi qu'entre dLSD1 et WARTS. / A strict regulation of histone marks is critical for normal development and aberrant activity of histones modifying enzymes plays a role in tumorigenesis. The lysine-specific-demethylase 1 (LSD1) has emerged as a key regulator of gene expression. Multiple studies have implicated LSD1 in the control of cell proliferation, cell differentiation and cell death. Accordingly, LSD1 is aberrantly expressed in a wide variety of tumors. However, the underlying mechanisms by which LSD1 controls cell and tissue homeostasis in vivo remain to be fully elucidated. During my thesis, I used the Drosophila wing model system to explore how dLSD1 controls cell and tissue growth. Specifically, I found that (1) dLSD1 depletion results in a significant reduction of Drosophila wing size. I show that the size reduction is due to decreased cell number but not cell size. I demonstrated that (2) dLSD1 depletion in wing discs - larval precursor tissue of the wing - affects proliferation through a decreased mitotic cell number and increased S-phase cell number. My studies also show that (3) dLSD1 depletion induces DNA damage thus affecting genome stability and causing aberrant apoptosis. Interestingly, I show that dLSD1 and the transcription factor P53 synergistically control wing size, suggesting that P53, a stress-response factor, might be involved in sensing the damage induced by dLSD1 depletion. To better understand dLSD1 role in wing growth, I compared the transcriptome of dLSD1-depleted wing discs to wild-type discs by RNA-Seq. I found that (4) dLSD1 controls the expression of multiple gene networks important for organ growth and represses transposons. Additionally, my results show that (5) depletion of PIWI-interacting RNAs pathway components, negative regulators of transposons expression, also affects wing size. Finally, (6) I performed a genetic screen to identify modulators of the dLSD1 wing size phenotype and I found that WARTS, a component of the Hippo pathway, which restricts organ size, genetically interacts with dLSD1. Overall, my work shows that dLSD1 plays an important role in organ size control and that its depletion causes cell cycle arrest and increased apoptosis. These phenotypic effects probably reflect the misregulation of the expression of specific gene networks and the genomic instability caused by de-repression of transposons. I also identified new interplay between dLSD1 and P53 as well as between dLSD1 and WARTS.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2018TOU30031 |
| Date | 31 May 2018 |
| Creators | Texier, Manuela |
| Contributors | Toulouse 3, Di Stefano, Luisa |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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