Etude de la fonction de l'ARN non codant H19 et de la régulation de l'Empreinte Parentale au locus H19/lgf2 dans des modèles murins transgéniques

Analysis of the H19 non-coding RNA function and the H19llgf2 locus imprinting regulation in transgenic mouse models

• Auteur / Autrice : Anne Gabory
• Direction : Luisa Dandolo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie moléculaire et cellulaire du développement
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gènes suppresseurs de tumeur

Épigenèse génétique

Empreinte génomique

Modèles animaux de maladie humaine

Souches mutantes de souris

ARN non traduit

Résumé

Le gène H19 a été découvert il y a un vingtaine d'années et sa fonction reste encore inconnue. Ce gène est soumis à l'Empreinte Parentale, son expression est monoallélique maternelle. Par ailleurs le transcrit produit à partir de ce gène est un ARN non codant de 2,3 kb. Il est fortement exprimé au cours de l'embryogenèse dans tous les tissus issus du mésoderme et de l'endoderme et est réprimé après la naissance. Le seul organe où il reste fortement exprimé chez l'adulte est le muscle squelettique. Le gène H19 est lié au niveau de sa localisation chromosomique et de la régulation transcriptionnelle au gène /g/2, qui code un facteur de croissance embryonnaire exprimé de façon monoallélique paternelle. L'invalidation du gène H19 chez la souris entraîne un phénotype de surcroissance attribué à la perte d'Empreinte du gène /g/2. Nous avons voulu adresser deux questions portant d'une part sur la fonction de l'ARN H19 au cours de l'embryogenèse et d'autre part sur la régulation de ce locus dans le muscle adulte. L'originalité de notre approche réside dans l'étude in vivo de modèles murins transgéniques. Nos résultats montrent, à partir de trois modèles murins de tumorigenèse induite, que le gène H19 a une fonction de gène suppresseur de tumeur in vivo. Par ailleurs nous avons montré à partir de souris exprimant le gène H19 de façon ectopique que cet ARN est un trans régulateur d'un réseau de gènes soumis à l'Empreinte, impliqué dans la régulation de la croissance. Enfin, nous avons observé une expression biallélique des gènes H19 et /g/2 dans les cellules satellites, qui sont les cellules souches musculaires, ainsi que dans les cellules souches hématopoïétiques, suggérant qu'un relâchement de l'Empreinte puisse être une caractéristique des cellules souches adultes.

The H19 gene was first described twenty years ago and its function remains unknown. This gene is imprinted; it is expressed only from the maternal allele. The product of the gene is a 2. 3 kb non-coding RNA abundantly expressed in mesoderm and endoderm derived tissues during embryogenesis. After birth, the expression is repressed in ail tissues except skeletal muscle where it remains strongly expressed at adult stage. The H19 gene is linked genetically to the paternally expressed /g/2 gene, which encodes an embryonic growth factor, and they share the mechanism of transcriptional regulation. The deletion of the H19 gene in mice leads to an overgrowth phenotype, which is attributed to a loss of imprinting of the Igf2 gene. We addressed the questions of the role of the H19 RNA during embryogenesis and of the regulation of this imprinted locus in adult muscle tissue. The particularity of our approach is the use of in vivo transgenic mouse models. We showed in three independent models of induced tumorigenesis that the H19 gene acts as a tumour suppressor in vivo. We then analysed transgenic animals which ectopically expressed the H19 gene and found that this RNA is a trans regulator of a recently described imprinted gene network, implicated in growth regulation. Finally we observed a biallelic expression of the H19 and /g/2 genes in satellites cells, which are muscle stem cells, as well as in haematopoietic stem cells, suggesting that a relaxation of imprinting could be a characteristic of adult stem cells.