Analyse en cellule unique vivante de la dynamique des facteurs de transcription et des modifications d’histone en utilisant une nouvelle approche d’imagerie fondée sur l’utilisation d’anticorps

Analysis of transcription factor and histone modification dynamics in the nucleus of single living cells using a novel antibody-based imaging approach

• Auteur / Autrice : Sascha Conic
• Direction : Laszlo Tora
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 27/09/2018
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Evi Soutoglou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lothar Schermelleh
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christof Gebhardt

Mots clés

Mots clés contrôlés

Maturation post-traductionnelle des protéines

Aspect immunologique

Cancer

Protéines -- Modifications posttraductionnelles

Histones

ARN polymérase II

Transcription génétique

Mots clés libres

Livraison d’anticorps

Imagerie sur cellules vivantes

Cellules individuelles

Protéine endogènes

Modifications post-traductionnelles

Transcription par ARN Polymérase II

Antibody delivery

Live-imaging

Single cells

Endogenous proteins

Posttranslational modifications

RNA Polymerase II transcription

Résumé

Dans les cellules des eucaryotes, la transcription des gènes est contrôlée par une pléthore de complexes protéiniques. Cependant, la plupart de nos connaissances fondamentales sur la régulation de la transcription viennent des expériences biochimiques ou des expériences d’immunofluorescences utilisant des cellules fixées. Par conséquent, beaucoup d’efforts ont été consacré récemment pour obtenir des informations sur les mouvements dynamiques ou sur l’assemblage des facteurs de transcription directement dans des cellules vivantes. Nous avons développé une stratégie de marquage, appelé « versatile antibody-based imaging approach » (VANIMA), dans laquelle des anticorps marqués avec un fluorochrome sont introduit dans des cellules vivantes pour visualiser spécifiquement des protéines endogènes ou des modifications post-traductionnelle. Nous avons pu montrer que VANIMA peut être utilisé pour étudier des processus dynamique des mécanismes fondamental de la biologie y compris les facteurs de la machinerie de transcription ainsi que les modifications des histones dans des cellules vivantes de cancer humaine en utilisant la microscopie conventionnelle ou à super-résolution. Dans l’avenir VANIMA va servir comme un outil valable pour révéler les dynamiques des processus endogènes en biologie y compris la transcription directement dans des cellules vivantes individuelles.

In eukaryotic cells, gene transcription is controlled by a plethora of protein complexes. However, most of our basic knowledge about transcription regulation originate from biochemical experiments or immunofluorescence experiments using fixed cells. Consequently, many efforts have been devoted recently to obtain information about the dynamic movements or assembly of transcription factors directly from living cells. Therefore, we developed a labeling strategy, named versatile antibody-based imaging approach (VANIMA), in which fluorescently labeled antibodies are introduced into living cells to image specific endogenous proteins or posttranslational modifications. We were able to show that VANIMA can be used to study dynamical processes of fundamental biological mechanisms including factors of the transcription machinery as well as histone modifications in living human cancer cells using conventional or super-resolution microscopy. Hence, in the future VANIMA will serve as a valuable tool to uncover the dynamics of endogenous biological processes including transcription directly in single living cells.