Thèse soutenue

Influence du contexte génomique sur les interactions enhancer-promoteur au cours de l'embryogenèse précoce de la Drosophile
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Alexia Grasso
Direction : Yad Ghavi-Helm
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
Date : Soutenance le 18/10/2021
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure de Lyon (2010-...)
Laboratoire : Institut de Génomique Fonctionnelle de Lyon (Lyon ; 2007-....)
Jury : Président / Présidente : Michalis Averof
Examinateurs / Examinatrices : Yad Ghavi-Helm, Michalis Averof, Luca Giorgetti, Mounia Lagha, Marieke Oudelaar, Frank Schnorrer
Rapporteurs / Rapporteuses : Luca Giorgetti, Mounia Lagha

Mots clés

FR  |  
EN

Mots clés contrôlés

Résumé

FR  |  
EN

La régulation de l’expression des gènes au cours du développement embryonnaire implique de nombreuses séquences régulatrices (promoteurs, enhancers). Les enhancers sont de courtes séquences d’ADN situées à une distance variable (proximaux ou distaux) du promoteur de leur gène cible, mais ne régulant pas nécessairement l’expression du gène le plus proche. Pour réguler la transcription, les enhancers distaux forment une boucle enhancer-promoteur permettant un rapprochement tri-dimensionnel. La proximité 3D entre les promoteurs et les enhancers semble être favorisée par la configuration spatiale de la chromatine en domaines d'association topologique (TAD). Cela a conduit à l'idée que les TAD constituent des domaines fonctionnels de base entraînant des interactions enhancer-promoteur. Cependant, les mécanismes moléculaires à l'origine de la spécificité d'interaction entre les enhancers et les promoteurs à l'intérieur et à l'extérieur des domaines TAD sont encore largement inconnus. Pour identifier ce qui pourrait contrôler la spécificité enhancer-promoteur, j'ai systématiquement perturbé le locus de twist (le principal régulateur de la fonction du mésoderme) chez les embryons de Drosophila melanogaster en utilisant diverses techniques de transgénèse. Tout d'abord, j'ai créé une ligne de mouche où la séquence endogène d'un des enhancers de twist est présente en orientation inversée. Deuxièmement, j'ai généré six lignées de mouches transgéniques où le même enhancer de twist est inséré à différents endroits et/ou distances de son gène cible et j'ai vérifié si ces insertions étaient suffisantes pour sauver la létalité de la suppression des enhancers endogènes. J'ai ensuite évalué l'impact de ces réarrangements sur l'organisation et la transcription de la chromatine par les méthodes de 4C-seq, 3D DNA FISH et RNA-seq. Les résultats indiquent que chez Drosophila melanogaster, les enhancers fonctionnent de manière indépendante de l'orientation, même à leur locus endogène. Étonnamment, des interactions enhancers-promoteur peuvent parfois se produire au-delà des frontières TAD et même entre un promoteur et un enhancer situés sur des chromosomes différents. Enfin, nous avons observé que l'insertion ectopique d'un enhancer a un impact énorme sur l'expression des gènes, provoquant un grand nombre de gènes différentiellement exprimés le long du génome. Pris ensemble, ces résultats fournissent une meilleure compréhension de la biologie des enhancers, de l'organisation de la chromatine, de la régulation de la transcription, et de la spécificité de l'interaction enhancer-promoteur au cours de l'embryogenèse précoce de Drosophila melanogaster.