Rôles relatifs de la transcription et de la dynamique de réplication dans l'instabilité des Sites Fragiles Communs humains

Overview & Synopsis

Les Sites Fragiles Communs (SFC) sont des loci incluant des grands gènes où des cassures chromosomiques apparaissent chez des cellules soumises à un stress réplicatif. Il est couramment admis que ces sites sont des régions dont la réplication n’est pas terminée lorsque les cellules entrent en mitose mais le mécanisme sous-jacent restait mal compris. Notre laboratoire a montré par la technique du peignage moléculaire que l’instabilité du site FRA3B chez les lymphocytes est due à la présence d’une grande région pauvre en origines de réplication actives (cœur) dont la réplication ne peut pas se terminer en cas de stress réplicatif. Dans le but de généraliser ces conclusions, j’ai étudié par la technique du « Répli-Seq », le timing de réplication à l’échelle du génome entier chez des cellules lymphoblastoïdes humaines traitées ou non à l’aphidicoline. Les résultats confirment clairement que les SFC connus dans ce type cellulaire correspondent à des régions incluant un grand gène et qui sont déficitaires en réplication sous un stress réplicatif. D’autre part, j’ai montré que retarder l’entrée des cellules en mitose par l’utilisation du RO-3306, un inhibiteur de CDK1, abolit complètement la fragilité des SFC induite par l’aphidicoline chez des lymphocytes et des fibroblastes humains. De plus, j’ai montré que cette suppression des cassures au niveau de FRA3B et FRA16D chez les lymphocytes et de FRA1L chez les fibroblastes ne s’accompagne pas d’une diminution de la transcription de FHIT, WWOX et NEGR1, les trois grands gènes contenus respectivement dans ces trois SFC. Par ailleurs, j’ai corrélé l’expression des gènes FHIT, WWOX, NEGR1 et LSAMP à la fragilité des sites FRA3B, FRA16D, FRA1L et FRA3L dans 7 lignées de fibroblastes et 7 lignées de lymphocytes. J’ai aussi mis en évidence une expression atypique de ces gènes dans certaines de ces lignées et montré que cette expression atypique s’accompagne d’une fragilité atypique du SFC correspondant. Cependant, j’ai montré que l’inhibition de la transcription par deux inhibiteurs différents, le triptolide et l’α-amanitine, ne diminue pas la fragilité induite par l’aphidicoline. Je propose un modèle pour expliquer ces résultats apparemment contradictoires. Enfin, j’ai corrélé la disparition des cassures au niveau de FRA3B dans les cellules traitées à l’aphidicoline et au RO-3306 à une augmentation des événements d’initiation dans la région cœur. J’ai montré que l’inhibition de CDK1 par le RO-3306 permet l’accumulation à la chromatine des facteurs CDC6, CDT1, ORC1 et MCM7 dans les cellules bloquées en phase G2 et que l’accumulation de CDT1 et de CDC6 est indispensable à la diminution de la fragilité sous RO-3306. Je propose un modèle permettant de rendre compte de ces observations qui postule l’existence d’origines de réplication latentes partiellement chargées en complexes de pré-réplication.