Thèse 1 : Joséphine BRIAND - Caractérisation de différents mécanismes moléculaires de méthylation/déméthylation de l'ADN

Josephine briandDirecteur de Thèse : Pierre-François CARTRON, CR1 INSERM, UMR_S 1232 CRCINA

Composition du comité de suivi de thèse : Benjamin ORY, MCU Université de Nantes, INSERM, UMR_S 1238 PhyOS et Stéphanie GRANDEMANCHE, MCF Université de Lorraine

 

Toutes les cellules de notre organisme possèdent le même génome. Pourtant, toutes ces cellules ne sont pas identiques : elles se sont différenciées en plusieurs types cellulaires.
Cette différence s'explique par les modifications épigénétiques, qui concernent des modifications réversibles et héréditaires induisant la régulation de l'expression des gènes sur l'ADN ou sur les histones, sans modifier la séquence nucléotidique.
Les principaux phénomènes épigénétiques sont : la méthylation/déméthylation de l'ADN, la modification des histones, les petits ARNs non codants. La méthylation du génome correspond à l'ajout d'un groupement méthyle (CH3) sur la cytosine d'un dinucléotide CpG. La méthylation du promoteur d'un gène induit généralement la répression de l'expression de ce dernier, alors que la déméthylation va promouvoir son expression. Les principaux acteurs de la méthylation de l'ADN sont les ADN méthyltransférases (DNMT) : la DNMT1 joue plutôt un rôle dans le maintient de la méthylation au cours des divisions cellulaires, alors que les DNMT3A et 3B sont impliquées dans la méthylation de novo. Les protéines de la famille Ten-Eleven-Translocation (TET) quant à elles sont impliquées dans la déméthylation active de l'ADN, en induisant la modification des 5mC en 5hmC puis après différentes étapes en cytosine. Il existe un phénomène de déméthylation passive, lorsque la méthylation n'est pas conservée au fur et à mesure des divisions cellulaires.
Parmi les petits ARN non codants, il existe les micro-ARNs (miRs) qui, en se liant à un ARNm vont induire sa dégradation et par conséquent inhiber l'expression des gènes.
Selon le gène ciblé, ces modifications épigénétiques peuvent jouer un rôle protumoral, ou au contraire antitumoral. Elles pourraient donc être utilisées de manière thérapeutique : un anti-miR ou un miR synthétique pourrait permettre de réguler la traduction d'ARNm, alors que la modification de la méthylation de l'ADN sur un site précis modifierait la transcription.
En plus de cette effet thérapeutique, une utilisation diagnostique pourrait être envisageable : la méthylation de l'ADN ou l'expression de certains miRs pourraient en effet être pronostic de la survie ou de la résistance au traitement.

 

 

Pierre autinThèse 2 : Pierre AUTIN - Effets des polluants environnementaux sur l’épigénome des cellules mésothéliales et des cellules de mésothéliome

Directeurs de Thèse : Christophe BLANQUART, CR1 CNRS, UMR_S 1232 CRCINA, Delphine FRADIN, CR2 INSERM, UMR_S 1232 CRCINA

 

Composition du comité de suivi de thèse : Pierre-François CARTRON, CR1 INSERM, UMR_S 1232 CRCINA et Farida AKCHA, Chercheure HDR, Laboratoire Exotoxicologie, IFREMER

La France se situe parmi les plus grands utilisateurs d’herbicide en Europe. Dans cette famille de produits, le diuron, une molécule appartenant à la sous-classe des phénylurées, a été largement utilisé en agriculture et est encore intégré dans certaines peintures (Antifoulings et peintures de façades). Des taux significatifs de diuron ont été retrouvés dans les eaux douces et marines. Il peut également s’évaporer dans l’air. Un impact sur l’environnement et certaines espèces a déjà été observé.
Les objectifs de cette étude sont d’identifier les actions de ce composé sur l’épigénome de différents modèles cellulaires humains pouvant-être concernés par une exposition.
L’effet de cette molécule sera testée sur des cellules mésothéliales, des cellules de mésothéliome (cancer lié à l’amiante) et sur les cellules du microenvironnement tumoral (macrophages et lymphocytes). Une analyse du phénotype des cellules après exposition sera réalisée. Pour comprendre les mécanismes et identifier les cibles affectées, une étude globale de l’épigénome sera réalisée.
Il est envisagé d’explorer en particulier :
1- le phénotype, le niveau de prolifération/mort des cellules (microscopie, immuno-marquage, cytométrie en flux).
2
- Les niveaux et profils de méthylation de l’ADN (ELISA, pyroséquençage, MeDIP-seq,).
3- Les niveaux d’acétylation des histones (Western-blot et ChIP).

4- L’expression des enzymes de la machinerie épigénétique (méthylation de l’ADN et modifications des histones) (qPCR et transcriptomique).

Manon duforestelThèse 3 : Manon DUFORESTEL - Impact de l'environnement sur les mécanismes moléculaires responsables des modifications épigénétiques et épitranscriptomiques

Directeur de Thèse : Pierre-François CARTRON, CR1 INSERM, UMR_S 1232 CRCINA, Nantes

Composition du comité de suivi de thèse : Christophe BLANQUART, CR1 CNRS, UMR_S 1232 CRCINA, Nantes et Eric HERVOUET, MCU Université Bourgogne Franche Comté, Besançon

Mon projet s'articule en deux axes de recherches. D'une part étudier l'impact de l'exposition au pesticide le plus utilisé au monde, le glyphosate, sur une lignée cellulaire immortelle du sein. La tumorogénicité de ces cellules étant montrée, il s'agira de comparer leur profil phénotypique avec d'autre lignées cancéreuses, non exposées, par des tests de prolifération, invasion, et apoptose. Il est aussi envisagé d'analyser le méthylome et le miRome de ces cellules.
D'autre part, il sera vérifié si des reprogrammations épigénétiques et épitranscriptomiques sont à l'origine du phénomène de résistance acquise, induite par le traitement standard des glioblastomes multiformes par l'agent chimiothérapique témozolomide et l'irradiation.  En se basant sur une étude préliminaire qui montre que la résistance des astrocytes est associée à l'apparition d'épimarques caractéristiques, nous étudierons le profil d'expression de différents acteurs épigénétiques, comme les DNMT, dans des cellules de glioblastomes persistantes après traitement. Enfin il est prévu d'essayer de retrouver ces épimarques dans le sang de patient sous traitement.

Robel TesfayeThèse 4 : Robel TESFAYE - BET bromodomains epigenetic signaling in Osteosarcoma and normal bone development. Localization of Super-enhancers and identification of new therapeutic targets : influence of external factors like pesticides and treatment

Directeur de Thèse : Benjamin ORY, MCU Université de Nantes, INSERM, UMR_S 1238 PhyOS, Nantes
 

Composition du comité de suivi de thèse : Pierre-François CARTRON, CR1 INSERM, UMR_S 1232 CRCINA, Nantes et Valentina BOEVA, PhD HDR, INSERM U1016 / CNRS UMR 8104 / Université Paris Descartes

Ce projet de thèse a pour objectif d’étudier l’influence des signaux épigénétiques par l’intermédiaire des protéines à bromo-domaines BET dans le développement de l’ostéosarcome et d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques sur la base des gènes cibles de ces signaux. Ce projet a pour but d’identifier les bases moléculaires des voies de signalisation actives dans le développement de l’ostéosarcome. Ce projet vise à utiliser une approche bioinformatique afin de générer une vision intégrée du développement tumorale de l’ostéosarcome. Les résultats de ce projet pourraient également permettre de comprendre la biologie d’autres cancers.
- Evaluer le rôle des protéines à bromo-domaines BET dans le développement de l’ostéosarcome via l’activation transcriptionnelle des signaux épigénétiques.
- Identification de protéines partenaires impliquées dans le développement de l’ostéosarcome.
- Evaluer le potentiel thérapeutique des nouveaux gènes et protéines identifiés.
- Étudier l’influence des facteurs environementaux sur le développement de l’os, l’épigénome et sur la survie des cellules tumorales.

Orlane bossonThèse 5 : Orlane BOSSON - Les diatomées bleues du genre Haslea, nouveau modèle d’étude des mécanismes épigénétiques chez les microalgues

Directeur de Thèse : Jean-Luc MOUGET, MCU-HDR, UFR Sciences Le Mans

 

Composition du comité de suivi de thèse : Pierre-François CARTRON, CR1 INSERM, UMR_S 1232 CRCINA , Nantes et Leila TIRICHINE, DR, UMR 6286 Unité de Fonctionnalité et Ingénierie des Protéines, Nantes

L’étude des mécanismes épigénétiques permet de mieux appréhender les effets anthropogéniques de l’Homme sur son environnement et les organismes vivants. Notamment, les diatomées qui représentent un groupe particulièrement diversifié possédant quasiment tous les composants de la machinerie épigénétique connue chez les eucaryotes. Ainsi, de nombreux mécanismes épigénétiques décrits notamment dans l’espèce modèle Phaeodactylumtricornutum ont révolutionné les connaissances actuelles. Cependant, ce modèle présente l’inconvénient de n’avoir jamais exhibé de reproduction sexuée, ce qui est un frein pour la compréhension de certains mécanismes épigénétiques, notamment de la transmission à la génération suivante.
L’objectif est donc d’étudier les réponses de l’épigénome de la diatomée Hasleaostrearia, douée de reproduction sexuée, à différents facteurs environnementaux, en particulier le diuron, un herbicide fréquemment détecté à des concentrations élevées dans de nombreux cours d’eau et nappes d’eau souterraines de la Loire Atlantique, ainsi que différents métaux comme le cuivre, qui s’accumule dans les sols, les effluents et les baies.