Investigation du réseau de régulation contrôlant la spécification et la reprogrammation des cellules du sang
Auteur / Autrice : | Samuel Collombet |
Direction : | Denis Thieffry |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génomique |
Date : | Soutenance le 30/10/2017 |
Etablissement(s) : | Paris Sciences et Lettres (ComUE) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Complexité du vivant (Paris ; 2009-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut de biologie de l'École normale supérieure (Paris ; 2010-....) |
établissement de préparation de la thèse : École normale supérieure (Paris ; 1985-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Stéphane Le Crom |
Examinateurs / Examinatrices : Denis Thieffry, Stéphane Le Crom, Rachel Golub, Ioannis Xenarios, Ellen V. Rothenberg, Eric Soler, Claudine Chaouiya | |
Rapporteur / Rapporteuse : Rachel Golub, Ioannis Xenarios |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les cellules immunitaires proviennent d'un ensemble commun de cellules souches hématopoïétiques qui se différencient hiérarchiquement en lignées myéloïdes et lymphoïdes. Ce processus est étroitement régulé par un réseau entrelacé de facteurs de transcription et de régulateurs épigénétiques, qui contrôlent l'activation et la répression des gènes impliqués. Les travaux récents sur la reprogrammation cellulaire ont montré que certaines protéines peuvent reprogrammer des cellules différenciées, comme le facteur de transcription C/EBPa qui peut induire la trans-differenciation de cellules B en macrophages. De plus, une courte induction de Cebpa suivie de l’expression des quatre facteurs de transcription Oct4-Sox2-Klf4-cMyc permet une reprogrammation extrêmement rapide en cellules pluripotentes. Afin de déchiffrer le réseau de régulation moléculaire contrôlant la spécification et la reprogrammation des cellules immunitaires, j’ai combiné différentes méthodes à haut débit pour analyser l’expression des gènes et leur régulation épigénétique, et ce au court de la reprogrammation des cellules B. J’ai découvert des interactions entre différents facteurs de transcription, au niveau des régions régulatrices de gènes des différents programmes génétiques impliqués (lymphoide, myeloide et pluripotence), et j’ai identifié des facteurs régulant l’état de la chromatine également impliqués dans la reprogrammation (notamment Lsd1, Hdac1, Brd4 et Tet2). Enfin, J’ai intégré ces données dans un modèle dynamique du réseau moléculaire régulant la spécification des cellules B et des macrophages à partir de progéniteurs multipotents. J’ai utilisé à la fois des méthodes analytiques (analyse des états stables) et des simulations (simulations logiques asynchrones, chaînes de Markov à temps continu) pour étudier in silico la différenciation et la reprogrammation cellulaire. Ces analyses ont révélés des régulations transcriptionelles encore inconnues, que nous avons pu confirmer expérimentalement. Nous avons ainsi obtenu une meilleure compréhension des circuits de régulation contrôlant le destin cellulaire.