The Euchromatic and Heterochromatic Landscapes Are Shaped by Antagonizing Effects of Transcription on H2A.Z Deposition

A role for variant histone H2A.Z in gene expression is now well established but little is known about the mechanisms by which it operates. Using a combination of ChIP–chip, knockdown and expression profiling experiments, we show that upon gene induction, human H2A.Z associates with gene promoters and helps in recruiting the transcriptional machinery. Surprisingly, we also found that H2A.Z is randomly incorporated in the genome at low levels and that active transcription antagonizes this incorporation in transcribed regions. After cessation of transcription, random H2A.Z quickly reappears on genes, demonstrating that this incorporation utilizes an active mechanism. Within facultative heterochromatin, we observe a hyper accumulation of the variant histone, which might be due to the lack of transcription in these regions. These results show how chromatin structure and transcription can antagonize each other, therefore shaping chromatin and controlling gene expression

Rôles et mécanismes d'action du récepteur AT [indice 2] de l'angiotensine II dans la différenciation des cellules NG108-15

L'Ang II possède plusieurs sous-types de récepteurs dont les mieux caractérisés sont les récepteurs AT1 et AT2. Le récepteur AT1 contrôle les fonctions cardio-vasculaires et l'homéostasie des fluides, il est également impliqué dans la croissance cellulaire notamment au niveau des cellules de muscles lisses vasculaires. Contrairement au récepteur AT1, le rôle et les mécanismes d'action du récepteur AT2 ne sont pas encore clairement définis. Il est entre autre associé à l'inhibition de la prolifération (action antagoniste aux récepteurs AT1), à la régénération ainsi qu'à l'apoptose de différents types cellulaires. Il contrôlerait également la soif et la relâche de vasopressine. L'observation de l'expression massive et transitoire des récepteurs AT2 dans le cerveau au cours du développement a amené l'hypothèse que ce récepteur pourrait être impliqué dans le développement neuronal. Mon projet de recherche a porté sur l'étude des mécanismes d'action du récepteur AT2 ainsi que de son rôle possible dans la différenciation morphologique neuronale des cellules NG108-15. Ces cellules sont un hybride de neuroblastomes de souris et de gliomes de rat. Elles n'expriment que des récepteurs AT2 lorsqu'elles sont non-différenciées et les deux sous-types de récepteurs, AT1 et AT2, lorsque différenciées au dbAMPc ou traitées pendant 3 jours à l'Ang II. Nos résultats ont démontré qu'un traitement de trois fours à l'Ang II induit une élongation neuritique caractérisée par une augmentation de la quantité de microtubules et par augmentation de MAP2c associée à ces microtubules, sans modification des niveaux d'association de tau. Ainsi, l'Ang II via son récepteur AT2 potentialise la différenciation des cellules NG108-15 au dbAMPc. Par contre, l'activation des récepteurs AT1 inhibe l'élongation neuritique induite par faction du récepteur AT2. Concernant la signalisation du récepteur AT2 nous avons d'abord observé que l'activation des récepteurs AT2 amène une augmentation de l'activité GTPasique membranaire sans implication de protéines G hétérotrimériques. Vu l'implication de p21ras dans les mécanismes d'action des facteurs de croissance nous avons vérifié son recrutement possible par le récepteur AT2. L'Ang II inhibe l'activité de p21ras après 10 min de traitement. L'activation du récepteur AT2 mène également une augmentation des niveaux de phosphorylation sur résidus tyrosine de plusieurs protéines causée par l'inhibition de phosphotyrosine phosphatases. Cette augmentation de la phosphorylation sur résidus tyrosine peut être corrélée à une augmentation soutenue de l'activité des MAPK, ERK1 et ERK2. L'utilisation de l'inhibiteur des MEK, le PD98059, a permis de démontrer que l'activation des MAPK est essentielle à l'élongation poussée neuritique stimulée par le récepteur AT2. Bien que MAP2 soit un substrat des MAPK, nos résultats n'ont pas permis de démontrer de variation des nivaux de phosphorylation de MAP2c après stimulation à l'Ang II. Reproduisant le modèle neuronal, les cellules NG108-15 synthétisent de l'Ang II de façon endogène. Des analyses Southern des produits de RTPCR des constituants du système rénine-angiotensine présents dans les cellules NG108-15 nous ont permis de démontrer l'origine neuronale de la rénine et l'origine gliale de l'AOGEN et de l'ACE. Ces résultats amènent des précisions sur la contribution neuronale et gliale dans la synthèse de l'Ang II au niveau du cerveau

Rôles et mécanismes d'action du récepteur AT [indice 2] de l'angiotensine II dans la différenciation des cellules NG108-15

L'Ang II possède plusieurs sous-types de récepteurs dont les mieux caractérisés sont les récepteurs AT1 et AT2. Le récepteur AT1 contrôle les fonctions cardio-vasculaires et l'homéostasie des fluides, il est également impliqué dans la croissance cellulaire notamment au niveau des cellules de muscles lisses vasculaires. Contrairement au récepteur AT1, le rôle et les mécanismes d'action du récepteur AT2 ne sont pas encore clairement définis. Il est entre autre associé à l'inhibition de la prolifération (action antagoniste aux récepteurs AT1), à la régénération ainsi qu'à l'apoptose de différents types cellulaires. Il contrôlerait également la soif et la relâche de vasopressine. L'observation de l'expression massive et transitoire des récepteurs AT2 dans le cerveau au cours du développement a amené l'hypothèse que ce récepteur pourrait être impliqué dans le développement neuronal. Mon projet de recherche a porté sur l'étude des mécanismes d'action du récepteur AT2 ainsi que de son rôle possible dans la différenciation morphologique neuronale des cellules NG108-15. Ces cellules sont un hybride de neuroblastomes de souris et de gliomes de rat. Elles n'expriment que des récepteurs AT2 lorsqu'elles sont non-différenciées et les deux sous-types de récepteurs, AT1 et AT2, lorsque différenciées au dbAMPc ou traitées pendant 3 jours à l'Ang II. Nos résultats ont démontré qu'un traitement de trois fours à l'Ang II induit une élongation neuritique caractérisée par une augmentation de la quantité de microtubules et par augmentation de MAP2c associée à ces microtubules, sans modification des niveaux d'association de tau. Ainsi, l'Ang II via son récepteur AT2 potentialise la différenciation des cellules NG108-15 au dbAMPc. Par contre, l'activation des récepteurs AT1 inhibe l'élongation neuritique induite par faction du récepteur AT2. Concernant la signalisation du récepteur AT2 nous avons d'abord observé que l'activation des récepteurs AT2 amène une augmentation de l'activité GTPasique membranaire sans implication de protéines G hétérotrimériques. Vu l'implication de p21ras dans les mécanismes d'action des facteurs de croissance nous avons vérifié son recrutement possible par le récepteur AT2. L'Ang II inhibe l'activité de p21ras après 10 min de traitement. L'activation du récepteur AT2 mène également une augmentation des niveaux de phosphorylation sur résidus tyrosine de plusieurs protéines causée par l'inhibition de phosphotyrosine phosphatases. Cette augmentation de la phosphorylation sur résidus tyrosine peut être corrélée à une augmentation soutenue de l'activité des MAPK, ERK1 et ERK2. L'utilisation de l'inhibiteur des MEK, le PD98059, a permis de démontrer que l'activation des MAPK est essentielle à l'élongation poussée neuritique stimulée par le récepteur AT2. Bien que MAP2 soit un substrat des MAPK, nos résultats n'ont pas permis de démontrer de variation des nivaux de phosphorylation de MAP2c après stimulation à l'Ang II. Reproduisant le modèle neuronal, les cellules NG108-15 synthétisent de l'Ang II de façon endogène. Des analyses Southern des produits de RTPCR des constituants du système rénine-angiotensine présents dans les cellules NG108-15 nous ont permis de démontrer l'origine neuronale de la rénine et l'origine gliale de l'AOGEN et de l'ACE. Ces résultats amènent des précisions sur la contribution neuronale et gliale dans la synthèse de l'Ang II au niveau du cerveau

p21 transcription is regulated by differential localization of histone H2A.Z

In yeast cells, H2A.Z regulates transcription and is globally associated within a few nucleosomes of the initiator regions of numerous promoters. H2A.Z is deposited at these loci by an ATP-dependent complex, Swr1.com. Here we show that H2A.Z suppresses the p53 → p21 transcription and senescence responses. Upon DNA damage, H2A.Z is first evicted from the p21 promoter, followed by the recruitment of the Tip60 histone acetyltransferase to activate p21 transcription. p400, a human Swr1 homolog, is required for the localization of H2A.Z, and largely colocalizes with H2A.Z at multiple promoters investigated. Notably, the presence of sequence-specific transcription factors, such as p53 and Myc, provides positioning cues that direct the location of H2A.Z-containing nucleosomes within these promoters. Collectively, this study strongly suggests that certain sequence-specific transcription factors regulate transcription, in part, by preferentially positioning histone variant H2A.Z within chromatin. This H2A.Z-centered process is part of an epigenetic process for modulating gene expression

Histone H2A.Z is essential for estrogen receptor signaling

Incorporation of H2A.Z into the chromatin of inactive promoters has been shown to poise genes for their expression. Here we provide strong evidence that H2A.Z is incorporated into the promoter regions of estrogen receptor (ERα) target genes only upon gene induction, and that, in a cyclic pattern. Moreover, members of the human H2A.Z-depositing complex, p400, also follow the same gene recruitment kinetics as H2A.Z. Importantly, cellular depletion of H2A.Z or p400 leads to a severe defect in estrogen signaling, including loss of estrogen-specific cell proliferation. We find that incorporation of H2A.Z within TFF1 promoter chromatin allows nucleosomes to adopt preferential positions along the DNA translational axis. Finally, we provide evidence that H2A.Z is essential to allow estrogen-responsive enhancer function. Taken together, our results provide strong mechanistic insight into how H2A.Z regulates ERα-mediated gene expression and provide a novel link between H2A.Z–p400 and ERα-dependent gene regulation and enhancer function

Posttranslational Regulation of Mycobacterium tuberculosis Extracytoplasmic-Function Sigma Factor σ(L) and Roles in Virulence and in Global Regulation of Gene Expression

In this report, we demonstrate that SigL is posttranslationally regulated by a specific anti-sigma factor, RslA, and contributes to the expression of at least 28 genes. Several of these genes could mediate important cell envelope-related processes. Importantly, a sigL-rslA mutant strain was significantly attenuated in a mouse model of infection