Thèse Étudier le Rôle de la Modulation Épigénétique de l'Expression des Éléments Transposables sur l'Intégrité du Génome H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : BSB - Biologie, Santé, Biotechnologies Laboratoire de recherche : MCD - Molecular, Cellular and Developmental Biology Unit Direction de la thèse : Luisa DI STEFANO ORCID 0000000334379066 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-31T23:59:59 Les éléments transposables (TE) sont des éléments mobiles présents dans le génome de presque tous les organismes vivants. Leur mobilisation peut induire des cassures double brin, une mutagenèse par insertion et une recombinaison ectopique, entraînant des perturbations génétiques, des réarrangements chromosomiques et une altération de l'expression génique, ce qui compromet l'intégrité du génome et contribue à diverses pathologies, notamment le cancer. Par conséquent, une régulation stricte de la transcription des TE est nécessaire au développement normal. La chromatine est au coeur de la régulation des TE. Cependant, nous ne disposons pas encore d'une compréhension complète du rôle précis des marques chromatiniques dans le silençage des TE, ni de la manière dont la modification de ces mécanismes conduit à l'activation des TE et à l'instabilité génomique. Nous avons montré, ainsi que d'autres chercheurs, que l'histone déméthylase LSD1 joue un rôle important dans le silençage transcriptionnel des TE. L'histone lysine déméthylase LSD1/KDM1A catalyse la déméthylation des marques mono- et diméthylées sur la lysine (K) 4 de l'histone H3. LSD1 agit en tant que co-répresseur transcriptionnel au sein du complexe coREST-HDAC en éliminant les marques actives de mono- et diméthylation de H3K4 des promoteurs et des amplificateurs. Des études menées sur plusieurs organismes modèles ont montré que LSD1 joue un rôle important au cours du développement et dans le cancer. Plus précisément, nous avons démontré que la déplétion de dLsd1 chez l'organisme modèle Drosophila melanogaster affecte la fertilité, l'ovogenèse et la taille des organes. Nos études montrent que la déplétion de dLsd1 entraîne une augmentation de l'expression et de la mobilisation des éléments transposables (ET), ainsi qu'une augmentation des dommages à l'ADN, de l'apoptose et de l'arrêt du cycle cellulaire. L'activation des ET ayant été associée à l'instabilité génomique, nous émettons l'hypothèse qu'il existe un lien entre l'activité accrue des ET dans un contexte mutant dLsd1 et l'activation des points de contrôle du cycle cellulaire. Pour vérifier cette hypothèse, nous avons mis au point des outils de silençage de protéines cibles (AID degron) afin d'étudier comment une déplétion aiguë de dLsd1 affecte l'expression et la mobilisation des éléments transposables in vivo. L'étudiant utilisera ces outils pour dégrader la dLsd1 de manière contrôlée dans l'espace et dans le temps, et examinera les conséquences phénotypiques de l'inactivation aiguë de la dLsd1 en présence ou en l'absence de divers activateurs de points de contrôle (par exemple : p53, chk1). Plus précisément, l'étudiant surveillera l'expression et la mobilisation des TE au fil du temps à l'aide d'approches omiques et recherchera des marqueurs de dommages à l'ADN, d'apoptose et d'arrêt du cycle cellulaire. Afin de déterminer si la mobilisation des TE dépendante de dLsd1 conduit à l'activation de points de contrôle, ces expériences seront réalisées en présence ou en l'absence de médicaments bloquant la transposition. L'objectif de l'étude est d'identifier les points de contrôle activés lors de la perte de dLsd1 et de l'activation des TE, et de déterminer les conséquences de leur perturbation sur la prolifération cellulaire et l'apoptose in vivo dans des contextes physiologiques. Compte tenu du degré élevé de conservation fonctionnelle entre les systèmes de la drosophile et des mammifères, les connaissances acquises grâce à cette étude pourraient s'avérer cruciales pour mettre au jour des mécanismes conservés de régulation épigénétique et de suppression tumorale, susceptibles d'orienter le développement de thérapies épigénétiques.

The Di Stefano lab is hosted at the Center for Integrative Biology (CBI). The CBI is a multidisciplinary center grouping researchers interested in genome dynamics, system biology, development, neuroscience and animal behavior. The CBI has set up a « PhD program » which offers several activities to PhD student (didactive and fun). Genomic assays (ChIP-Seq, RNA-Seq, ATAC-Seq), biochemical methods (Western blot, Co-immunoprecipitations, proximity ligation assays), Molecular Biology methods (Real-time qPCR, RNA/DNA extraction, cloning), Genome editing (CRISPR-Cas9), Drosophila genetics (crosses, generation of transgenic lines, mosaic analysis), and confocal microscopy.