Soutenance de thèse de Jean-philippe TRANI

Ecole Doctorale
Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité
Biologie-Santé - Spécialité Génétique
établissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
Chromatine,Epigénétique,Cellules Souches,Chaperons d'histone,Corps nucléaire,
Keywords
Chromatin,Epigenetic,Stem Cells,Histone chaperons,Nuclear Bodies,
Titre de thèse
Rôle de la protéine HIRA dans la mise en place des profils chromatiniens au cours de la différenciation neuronale.
Role of HIRA protein in the establishment of chromatin profiles during neuronal differentiation.
Date
Vendredi 25 Novembre 2022
Adresse
27 boulevard Jean Moulin 13385 cedex 05 Marseille
amphithéâtre Cerimed
Jury
Directeur de these M. Frédérique MAGDINIER Marseille Médicale Génétique - UMR1251
Rapporteur M. Patrick LOMONTE Institut NeuroMyoGène – Pathophysiology and Genetics of Neuron and Muscle
Examinateur Mme Annick TOUTAIN UMR Inserm 1253 - iBrain - Neurogénétique et Physiopathologie neuronale
Rapporteur Mme Patricia FERGELOT Plateau Technique de Biologie Moléculaire - CHU de Bordeaux-GH Pellegrin
Examinateur Mme Karine NGUYEN CHU de la Timone - MMG U1251

Résumé de la thèse

Au cours de ce projet, nous nous sommes intéressés à l’impact de l’haploinsuffisance de la protéine chaperonne d’histones HIRA sur l’organisation de la chromatine au cours de la différenciation des neurones corticaux et son implication dans les troubles neurologiques associés au syndrome de Digeorge (DGS). Nous avons mis au point deux modèles d'études in vitro grâce au potentiel de différenciation des cellules souches induites à la pluripotence (hIPSCs). Un premier modèle de neurone corticaux dérivé à partir d'hIPSCs d'un individu témoin et d'un patient DGS et un second modèle, dérivé de cellules témoin transduites avec un ShRNA anti-HIRA. La première partie de ma thèse consistait à développer le protocole de différenciation. Après avoir mis au point le protocole nous avons caractériser les modèles d'études grâce à des marqueurs spécifiques de la lignée neuronale à différents temps du protocole. La deuxième partie de ma thèse consistait à analyser l'impact de l'haploinsuffisance de HIRA par des approches multi-omiques (RNA seq et ATAC seq). Ces analyses ont relevé que l'haplo-insuffisance de HIRA provoque des dérégulations de l'expression de gènes majoritairement associées à des voies du neurodéveloppement et une modification des niveaux de compaction de la chromatine en faveur de l'hétérochromatine, la forme condensée de la chromatine. Nous avons montré que les gènes dont le profil chromatinien est modifié lorsque l’expression de HIRA est diminuée est aussi associé à des voies du neurodéveloppement confirmant le rôle de HIRA dans le développement de ce tissu et le phénotype neurologique des patients atteints du syndrome de Di George.

Thesis resume

In this project, we investigated the impact of haploinsufficiency of the histone chaperone protein HIRA on chromatin organisation during cortical neuron differentiation and its implication in neurological disorders associated with Digeorge syndrome (DGS). We have developed two models for in vitro studies using the differentiation potential of pluripotent induced stem cells (hIPSCs). A first model of cortical neurons derived from hIPSCs of a control individual and a DGS patient and a second model, derived from control cells transduced with an anti-HIRA ShRNA. The first part of my thesis consisted in developing the differentiation protocol. After having developed the protocol, we characterized the study models using neuronal lineage specific markers at different time points of the protocol. The second part of my thesis consisted in analysing the impact of haploinsufficiency of HIRA by multi-omics approaches (RNA seq and ATAC seq). These analyses revealed that HIRA haploinsufficiency causes deregulations in the expression of genes mainly associated with neurodevelopmental pathways and a modification of the levels of chromatin compaction in favour of heterochromatin, the condensed form of chromatin. We showed that genes whose chromatin profile is altered when HIRA expression is decreased are also associated with neurodevelopmental pathways confirming the role of HIRA in the development of this tissue and the neurological phenotype of patients with Di George syndrome.