Régulation épigénétique de l'organisation du génome

Notre équipe s’intéresse aux réarrangements programmés du génome et à leur régulation épigénétique par des ARN non codants à l’aide d’un organisme modèle original, l’eucaryote unicellulaire cilié Paramecium tetraurelia. Nous espérons ainsi mieux comprendre les principes fondamentaux qui gouvernent la structure des chromosomes et la stabilité génétique chez les eucaryotes.

Chez Paramecium tetraurelia, le développement du macronoyau somatique à partir du micronoyau germinal s’accompagne de l’excision précise d’environ 50,000 courtes séquences uniques (IES) situées dans les séquences codantes et dans les régions intergéniques. Parallèlement, des séquences répétées (transposons, minisatellites) sont éliminées de manière imprécise, conduisant souvent à la fragmentation des chromosomes germinaux. En utilisant des approches génétiques, génomiques et cellulaires, nos recherches visent à comprendre les mécanismes épigénétiques permettant la reconnaissance spécifique de dizaines de milliers d’éléments germinaux qui ne partagent aucun motif de séquence parfaitement conservé.

Au cours de ces dernières années, nous avons mis en évidence le rôle de deux classes d’ARN non codants dans ce processus: (i) des petits ARN (scanRNA) germinaux produits par une voie de l’ARN interférence spécifique de la méiose et (ii) des transcrits non codants somatiques. Une soustraction génomique naturelle entre ces deux populations d’ARN non codants maternels permettrait la sélection de scnRNAs spécifiques, qui cibleraient les séquences germinales à éliminer, et fournit un mécanisme moléculaire à l’hérédité non Mendelienne des profils de réarrangements.

Dimorphisme nucléaire chez Paramecium. Chaque cellule contient 2 types de noyaux : les micronoyaux diploides et transcriptionnellement inactifs (mics) qui assurent uniquement des fonctions germinales, et un macronoyau (MAC), responsable de l’expression génique. Image d’une cellule végétative : localisation d’une protéine spécifique du micronoyau fusionnée à la GFP (en rouge) en microscopie confocale. L’ADN est marqué au DAPI (en bleu). Copyright CNRS/ ENS/ IJM/ S. Duharcourt

Thèmes de recherche actuels :

• organisation de la chromatine au cours du développement du macronoyau somatique
• identification de la séquence des centromères
• mécanismes de l’inactivation des centromères germinaux au cours du développement du macronoyau somatique

 

Sélection de publications

Coyne RS*, Lhuillier-Akakpo M*, Duharcourt S. (* equal contribution)
RNA-guided DNA rearrangements in ciliates: Is the best genome defense a good offense?
Biol Cell. 2012. 104, 1–17.
Abstract

Beisson J, Bétermier M, Bré M-H, Cohen J, Duharcourt S, Duret L, Kung C, Malinsky S, Meyer E, Preer JR Jr, Sperling L.
Paramecium tetraurelia: The Renaissance of an Early Unicellular Model.
Cold Spring Harb Protoc. 2010.
Abstract

Duharcourt S, G Lepère & E. Meyer.
Developmental genome rearrangements in ciliates: a natural genomic subtraction mediated by non-coding transcripts.
Trends Genet. 2009. 25(8):344-50.
Abstract

Lepère G, M. Nowacki, V. Serrano, J.-F. Gout, S. Duharcourt & E. Meyer.
Silencing-associated and meiosis-specific small RNA pathways in Paramecium tetraurelia.
Nucleic Acids Res. 2009. 37: 903-915.
Abstract

Lepère G, Bétermier M, Meyer E & S. Duharcourt.
Maternal noncoding transcripts antagonize the targeting of DNA elimination by scanRNAs in Paramecium tetraurelia.
Genes Dev. 2008. 22 :1501-1512.
Abstract

Dernière modification 14/05/2012

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