TIF1b, un nouveau régulateur épigénétique de la pluripotence des cellules ES

Initialement identifié en tant que corépresseur des protéines à domaine KRAB , le cofacteur TIF1 a été démontré interagir avec diverses machineries de modifications et de remodelage de la chromatine, ainsi qu avec les protéines de l hétérochromatine HP1. J ai participé à la caractérisation de MEST, un gène cible primaire de TIF1 dans les cellules du carcinome embryonnaire F9. Nous avons ainsi démontré que l interaction entre TIF1 et HP1 est essentiel à l établissement et au maintien d une structure de type hétérochromatine au niveau du promoteur du gène MEST. J ai ensuite caractérisé les fonctions de TIF1b dans les cellules souches embryonnaires ES. Ainsi, nous avons établit par recombinaison homologue une lignée de cellules ES portant les deux allèles de TIF1 floxés et exprimant une recombinase Cre modifiée inductible par l hydroxytamoxifène (OHT) (TIF1 L3/L3-CreERT2). Ces cellules présentent une mort cellulaire massive et une différenciation morphologique spontanée en présence d OHT. L analyse de l expression de nombreux gènes normalement exprimés spécifiquement dans les cellules différenciées et de gènes de pluripotence au cours d une cinétique de traitement à l OHT des cellules ES TIF1 L3/L3-CreERT2 a montré que le phénotype de différenciation spontanée observée dans les cellules mutantes est précédé par une augmentation rapide de l expression des gènes spécifiques des cellules différenciées, suivie d une diminution progressive de l expression de nombreux gènes connus pour jouer un rôle dans la pluripotence. Ces résultats montrent que TIF1 joue un rôle essentiel dans le mécanisme de maintenance de la pluripotence des cellules ES.The cofactor TIF1ß, initially identified as a corepressor for KRAB domain protein, has been shown to interact with several modifications machinery, chromatin-remodelling factors and with the heterochromatin proteins HP1. During my thesis, I participated in the characterization of Mest, a primary target gene of TIF1b in the embryonic carcinoma cells F9. Our results showed that the interaction between TIF1ß and HP1 is essential in the heterochromatin structure establishment and maintenance at Mest promoter. Later on, I characterized functions of TIF1b in the embryonic stem cells ES. By homologue recombination we established ES cell line carrying two TIF1b floxed alleles and expressing an inducible Cre-recombinase by the hydroxytamoxifène (OHT) (TIF1ßL3/L3-CreERT2). Cells treated with OHT show a massive cellular death and spontaneous morphological differentiation. The expression analysis of several specific genes normally expressed in differentiated cells and genes of pluripotency, during a kinetics of treatment with OHT of ES cells TIF1ßL3/L3-CreERT2, revealed that the phenotype of spontaneous differentiation observed in the mutant cells, is preceded by a quick increasing of expression of specific genes in differentiated cells, this increasing is followed by a progressive reduction of many genes expression known to play a role in pluripotency. These results show that TIF1b plays an essential role in the mechanism of pluripotency of ES cells.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF

Disruption of the Interaction between Transcriptional Intermediary Factor 1β and Heterochromatin Protein 1 Leads to a Switch from DNA Hyper- to Hypomethylation and H3K9 to H3K27 Trimethylation on the MEST Promoter Correlating with Gene Reactivation

Here, we identified the imprinted mesoderm-specific transcript (MEST) gene as an endogenous TIF1β primary target gene and demonstrated that transcriptional intermediary factor (TIF) 1β, through its interaction with heterochromatin protein (HP) 1, is essential in establishing and maintaining a local heterochromatin-like structure on MEST promoter region characterized by H3K9 trimethylation and hypoacetylation, H4K20 trimethylation, DNA hypermethylation, and enrichment in HP1 that correlates with preferential association to foci of pericentromeric heterochromatin and transcriptional repression. On disruption of the interaction between TIF1β and HP1, TIF1β is released from the promoter region, and there is a switch from DNA hypermethylation and histone H3K9 trimethylation to DNA hypomethylation and histone H3K27 trimethylation correlating with rapid reactivation of MEST expression. Interestingly, we provide evidence that the imprinted MEST allele DNA methylation is insensitive to TIF1β loss of function, whereas the nonimprinted allele is regulated through a distinct TIF1β–DNA methylation mechanism