Étude structurale et fonctionnelle d'un nouvel ARN non codant, Asgard, contrôlant l'autorenouvellement des cellules souches embryonnaires

Characterization of a novel non coding RNA, Asgard, which controls the self-renewal of mouse embryonic stem cells

• Auteur / Autrice : Vincent Giudice
• Direction : Pierre Savatier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 18/12/2013
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Cellule souche et cerveau (Bron ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Germain Gillet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre-Yves Bourillot, Didier Auboeuf
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Rougeulle, Michel Pucéat
• DOI : 10.70675/878869e0z3cacz4425z9237z86811dfd66f1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mésoderme

Endoderme (embryologie)

ARN non codants

Cellules souches embryonnaires

Mots clés libres

Cellules souches embryonnaires

ARN non codants

MicroARN

Voie de signalisation LIF/STAT3

Asgard

Différenciation

Autorenouvellement

Klf4

Embryonic stem cells

Non coding RNA

MicroRNA

LIF/STAT3 signalling pathway

Asgard

Differentiation

Self-renewal

Klf4

Résumé

Chez la souris, le Leukemia Inhibitory Factor (LIF) joue un rôle clé dans le maintien des cellules souches embryonnaires (ES) à l’état pluripotent. Le LIF agit en activant le facteur de transcription STAT3 via les kinases Jak. Cette activation est nécessaire et suffisante au maintien des cellules ES en autorenouvellement en présence de sérum. Une étude du transcriptome de STAT3 réalisée au laboratoire a permis d’identifier plusieurs gènes cibles de ce facteur, parmi lesquels plusieurs gènes inconnus. L’un d’eux, le gène 1456160_at, est fortement exprimé dans les cellules ES de souris et son expression diminue après induction de la différenciation. Ce gène a été appelé Asgard pour Another Self-renewal GuARDian. La caractérisation et le séquençage de ce gène ont permis de mettre en évidence qu'Asgard code pour un microARN. De nombreux microARNs jouent un rôle clé dans le maintien de l'autorenouvellement des cellules ES et dans le contrôle de la différenciation. Des expériences d’inhibition et de surexpression ont permis de montrer que Asgard est impliqué dans la régulation de la différenciation endoderme versus mésoderme. Des analyses préliminaires ont permis d’identifier Pbx3, FoxA2 et Sox17 comme cibles potentielles. Bien que les mécanismes d’action du microARN Asgard restent à confirmer, ce travail a permis d’identifier un nouveau gène clé de l'autorenouvellement des cellules ES de souris

The Leukemia Inhibitory Factor (LIF) activates the transcription factor STAT3, which results in the maintenance of mouse embryonic stem cells in the undifferentiated state by inhibiting mesodermal and endodermal differentiation. We identified several target genes of STAT3 by transcriptomic analysis. Among them, we focused on an unknown gene referred as 1456160_at on Affymetrix array. This gene is highly expressed in embryonic stem cells and its expression level decreases during differentiation. We named this gene Asgard for Another Self-renewal GuARDian. Its characterization and sequencing revealed that Asgard encodes for a microRNA sequence. Several microRNAs have been shown to play key role in the maintenance of self-renewal of mouse ES cells and in the control of differentiation. Inhibition and overexpression assays showed that Asgard inhibits endodermal differentiation in order to maintain self-renewal. Through preliminary analysis, we identified Pbx3, FoxA2 and Sox17 as potential targets of the microRNA Asgard. Our work enables us to identify a new key gene of self-renewal of mouse ES cells