Biallelic non-productive enhancer-promoter interaction precedes imprinted expression of<i>Kcnk9</i>during mouse neural commitment

AbstractHow constitutive allelic methylation at imprinting control regions (ICRs) interacts with other levels of regulation to drive timely parental allele-specific expression along large imprinted domains remains partially understood. To gain insight into the regulation of thePeg13-Kcnk9domain, an imprinted domain with important brain functions, during neural commitment, we performed an integrative analysis of the epigenetic, transcriptomic and cis-spatial organisation in an allele-specific manner in a mouse stem cell-based model of corticogenesis that recapitulates the control of imprinted gene expression during neurodevelopment. We evidence that despite an allelic higher-order chromatin structure associated with the paternally CTCF-boundPeg13ICR, the enhancer-Kcnk9promoter contacts can occur on both alleles, although they are only productive on the maternal allele. This observation challenges the canonical model in which CTCF binding isolates the enhancer and its target gene on either side, and suggests a more nuanced role for allelic CTCF binding at some ICRs.</jats:p

Biallelic non-productive enhancer-promoter interactions precede imprinted expression of Kcnk9 during mouse neural commitment

Summary: It is only partially understood how constitutive allelic methylation at imprinting control regions (ICRs) interacts with other regulation levels to drive timely parental allele-specific expression along large imprinted domains. The Peg13-Kcnk9 domain is an imprinted domain with important brain functions. To gain insights into its regulation during neural commitment, we performed an integrative analysis of its allele-specific epigenetic, transcriptomic, and cis-spatial organization using a mouse stem cell-based corticogenesis model that recapitulates the control of imprinted gene expression during neurodevelopment. We found that, despite an allelic higher-order chromatin structure associated with the paternally CTCF-bound Peg13 ICR, enhancer-Kcnk9 promoter contacts occurred on both alleles, although they were productive only on the maternal allele. This observation challenges the canonical model in which CTCF binding isolates the enhancer and its target gene on either side and suggests a more nuanced role for allelic CTCF binding at some ICRs

Régulation multi échelles des gènes soumis à empreinte dans les lignées neurales murines

Afin d'étudier comment sont coordonnés les mécanismes impliqués dans la création d'un patron d'expression lors de l'acquisition d'une identité cellulaire mon projet de thèse utilise l'empreinte parentale comme modèle. L'empreinte parentale est un processus développemental majeur par lequel certains gènes de mammifères sont exprimés spécifiquement selon leur origine parentale. Ce groupe de gènes est essentiel à la croissance fœtale et placentaire ainsi qu'à des processus biologiques cruciaux dont le neurodéveloppement. Environ 150 gènes d'empreinte, organisés en clusters, ont été répertoriés chez la souris et chez l'homme. Leur régulation repose sur une courte région différentiellement méthylée, appelée région de contrôle de l'empreinte (ICR). La méthylation allélique des ICRs est essentielle pour orchestrer l'expression spécifique à chaque allèle le long de chaque cluster en influençant l'action de différents mécanismes, notamment les modifications d'histones, les ARN non-codants, d'autres séquences cis-régulatrices, la conformation 3D de la chromatine et les facteurs de transcription. Pour autant, on ne sait pas comment tous ces éléments interagissent pour aboutir à une expression allélique tissue-spécifique médiées, à distance, par l'ICR au cours de l'acquisition de l'identité cellulaire. Pour répondre à cette question et de par l'importance de l'empreinte dans le cerveau, nous avons effectué une analyse intégrative et allélique de ces différents niveaux de régulations dans un modèle de corticogenèse basé sur des cellules souches murines qui récapitulent le contrôle de l'expression des gènes soumis à l'empreinte au cours du développement neural. J'ai utilisé cette ressource pour déchiffrer la régulation de deux loci importants pour les fonctions cérébrales : Peg3 et Peg13.Au locus Peg13, nous avons observé qu'une structure allélique de la chromatine associée à la liaison de CTCF sur ‘allèle paternel de l'ICR est préétablie dans les cellules souches, fournissant un cadre pour l'expression allélique lors de la différenciation. Malgré cette structure allélique, les contacts entre le enhancer et le promoteur Kcnk9 se produisent sur les deux allèles, bien qu'ils ne soient productifs que sur l'allèle maternel. Cette observation revisite le modèle canonique dans lequel la liaison du CTCF isole l'enhancer et son gène cible de chaque côté et suggère un rôle plus nuancé de la liaison allélique du CTCF au niveau de certains ICR.L'analyse du locus Peg3 est aussi basé sur le modèle insulator reposant sur la liaison paternelle du CTCF à l'ICR. Au locus Peg13, le contact entre l'enhancer et son gène cible Zim1, situé de chaque côté de l'ICR, n'est pas préétabli mais plutôt couplé à l'expression de Zim1. De manière inattendue, nous avons également observé que le gain de l'expression maternelle de Zim1 lors de la différenciation est un processus impliquant deux étapes indépendantes : une, non allélique, conduisant au gain d'une structure chromatinienne permissive sur les deux allèles du promoteur, et une seconde, par laquelle seulement l'allèle maternel, contacté par l'enhance,r est réellement exprimé. Ainsi l'enhancer jouerait un rôle dans l'élongation plutôt que dans l'induction de la transcription.Nos résultats suggèrent que, si le CTCF se lie à de nombreux ICR sur leur allèle non méthylé, il peut agir de diverses manières sur les locus soumis à l'empreinte. Le modèle insulator apparaît comme la base d'un système plus complexe dans lequel d'autres mécanismes sont impliqués. De plus, en révélant de nouveaux acteurs dans la régulation fine de l'empreinte dans le cerveau, cette recherche offre un nouveau cadre pour comprendre les causes des troubles neurocomportementaux liés aux altérations de l'empreinte chez l'homme. Par exemple, l'enhancer identifié au locus Peg13 pourrait être une région cible pour le dépistage des mutations et/ou des altérations épigénétiques chez les patients suspectés du syndrome de Birk-Barel.In order to study how the mechanisms involved in the creation of an expression pattern during the acquisition of a cellular identity are coordinated, my thesis project uses the genomic imprinting as a model.Genomic imprinting is a key developmental process whereby some mammalian genes are expressed by only one allele, depending on their parental origin. This set of genes are key to placenta implantation, embryonic growth, and key biological processes like metabolism and neurodevelopment. To date about 150 imprinted genes, organized in clusters, have been reported both in mice and humans, and their dysregulation leads to different syndromes like Angelman or Siver-Russel syndromes.Although the first level of regulation is initiated by a differentially methylated region, called imprinting control region (ICR), the allele-specific expression across each cluster is regulated by a multi-level process that relies in different mechanisms including histone modifications, long non-coding RNAs, other cis regulatory sequences, 3D chromatin conformation and sequence-specific transcription factors. Yet, it is unknown how all these elements interplay to display ICR-mediated remote spatial and temporal allele-specific expressions during cell identity acquisition. To elucidate this question and given the high levels of expression of these genes in the brain, we performed an allele-specific integrative analysis of epigenetic, transcriptomic, and cis-spatial organization using a mouse stem cell-based corticogenesis model that recapitulates the control of imprinted gene expression during neurodevelopment. I used this resource to decipher the regulation at two loci important for brain functions: Peg3 and Peg13.At the Peg13 locus, we observed that an allelic higher order chromatin structure associated with the paternally CTCF-bound Peg13 ICR is pre-established in stem cells, providing a framework for imprinted expression upon differentiation. Importantly, we found that despite this allelic higher order chromatin structure, enhancer-Kcnk9 promoter contacts occurred on both alleles, although they were productive only on the maternal allele. This observation challenges the canonical model in which CTCF binding isolates the enhancer and its target gene on either side and suggests a more nuanced role for allelic CTCF binding at some ICRs.Analysis of the Peg3 locus also supports an insulator model based on paternal binding of CTCF to the ICR. In contrast to what we observed at the Peg13 locus, the contact between a newly identified enhancer and its target gene Zim1, located on each side of the ICR, is not pre-established but rather coupled to Zim1 expression. Unexpectedly, we also observed that the gain of maternal Zim1 expression upon differentiation is a process involving two independent steps: one, non-allelic, leading to the gain of a permissive chromatin structure on both alleles of the promoter, and a second, whereby only the maternal allele contacted by the enhancer is actually expressed. This observation further supports that the enhancer would play a role in the elongation rather than the induction of transcription per se.Taken together, our results suggest that although CTCF binds to many ICRs on their unmethylated allele, it may act on imprinted loci in a variety of ways. In particular, the associated insulator model emerges as the backbone of a more complex system in which other mechanisms are involved. In addition, by revealing new players in the fine regulation of imprinting in the brain, this research provides a new framework for understanding the causes of neuro-behavioral disorders linked to alterations in imprinting in humans. For example, the enhancer identified at the Peg13 locus appears to be another target region for mutation and/or epigenetic alteration screening in patients with suspected Birk-Barel syndrome

Biallelic non-productive enhancer-promoter interaction precedes imprinted expression of<i>Kcnk9</i>during mouse neural commitment

How constitutive allelic methylation at imprinting control regions (ICRs) interacts with other levels of regulation to drive timely parental allele-specific expression along large imprinted domains remains partially understood. To gain insight into the regulation of the Peg13-Kcnk9 domain, an imprinted domain with important brain functions, during neural commitment, we performed an integrative analysis of the epigenetic, transcriptomic and cis-spatial organisation in an allele-specific manner in a mouse stem cell-based model of corticogenesis that recapitulates the control of imprinted gene expression during neurodevelopment. We evidence that despite an allelic higher-order chromatin structure associated with the paternally CTCF-bound Peg13 ICR, the enhancer-Kcnk9 promoter contacts can occur on both alleles, although they are only productive on the maternal allele. This observation challenges the canonical model in which CTCF binding isolates the enhancer and its target gene on either side, and suggests a more nuanced role for allelic CTCF binding at some ICR

Caja de herramientas del programa integral de educación socioemocional, ciudadana y escuelas como territorios de paz : módulo Estrategia Respuesta Integral De Orientación Pedagógica RIO-P

La estrategia RIO-P – Respuesta Integral de Orientación Pedagógica - es una de las cuatro estrategias del Programa Integral de Educación Socioemocional, Ciudadana y Escuelas como Territorios de Paz, el cual tiene como objetivos promover una educación integral en la que se privilegie la formación del SER y el SABER desde una perspectiva de Buen vivir y, en esta misma línea, desarrollar y fortalecer capacidades socioemocionales y ciudadanas en las personas que habitamos la escuela y los territorios, considerando que estas tienen un lugar preponderante en los procesos de enseñanza y aprendizaje, así como en los espacios convivenciales en donde tejemos nuestras experiencias, relaciones, vínculos y afectos. El presente módulo tiene como propósito contribuir a la transformación colectiva y participativa de la convivencia escolar, por medio del acompañamiento a los colegios en sus acciones pedagógicas para la promoción de derechos y la prevención de vulneraciones y, asimismo, para el fortalecimiento de capacidades socioemocionales y ciudadanas de la comunidad educativa

Internado en Psicología Clínica 1 - PS333 - 202101

1 El curso Internado en Psicología Clínica 1, de carácter práctico, está dirigido a los estudiantes del décimo primer ciclo y busca consolidar el desarrollo de las competencias generales y específicas aplicadas al campo de la psicología Clínica. En este periodo el estudiante se inserta en una nueva experiencia, la de aplicación de sus conocimientos a situaciones reales durante sus rotaciones clínicas, fase que le permite concluir su formación universitaria y en la que deberá ejercer roles pre profesionales en una institución del campo clínico. Una vez concluidos los 5 años de estudio, el estudiante debe estar en condiciones de demostrar las competencias el perfil profesional desarrolladas integrando el aprendizaje teórico con la experiencia práctica. El espacio de Internado en Psicología Clínica 1 ofrece al estudiante el acompañamiento académico que se realiza a través de la asesoría de las diferentes funciones y actividades que debe desempeñar como psicólogo clínico, en el mundo laboral pre profesional de la especialidad. Es requisito cumplir horas de prácticas distribuidas de la siguiente manera: horas de actividades en aula, trabajo individual, prácticas con simulación y prácticas de campo. Es importante respetar las condiciones establecidas en el reglamento de Internado y las de rotación , aceptando que son ineludibles y configuran parte de los objetivos de este curso, es por ello que hay que cumplir a cabalidad con las funciones o tareas que le sean asignadas en este espacio pre profesional, así como con las actividades de asesoría correspondientes en la Universidad, asistiendo a todas las actividades programadas. El curso Internado en Psicología Clínica 1 ha sido diseñado con el propósito de permitir al futuro psicólogo la integrar teoría y práctica, de manera que se evidencie el nivel de logro alcanzado en las diferentes competencias del perfil profesional que ha venido desarrollando a través de los años de su formación académica, haciéndose énfasis en las Competencias generales de: Pensamiento Crítico y Ciudadanía (nivel de logro 3) y en las competencias específicas de Fundamento teórico conceptual, Desarrollo Personal y Autoconocimiento, Análisis Social y Sistémico, Diagnóstico y diseño e Intervención y Evaluación, en el nivel de logro más alto con relación a la especialidad de psicología Clínica, teniendo como curso requisito haber aprobado todos los cursos hasta el décimo nivel