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    Conséquences fonctionnelles des mutations du gène SF3B1 dans les syndromes myélodysplasiques avec sidéroblastes en couronne

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    Sabrina BONDU

     

    Jeudi 28 février 2019 à 14h30


    Salle de conférence Rosalind Franklin, 2 e étage
    Institut Cochin, 22 rue Méchain, Paris 75014


    Directeur de thèse : Michaela Fontenay

    Equipe :  Hématopoïèse normale et pathologique   


    Département : Développement, Reproduction, Cancer (DRC)

     

    Résumé de thèse :

    Les syndromes myélodysplasiques avec sidéroblastes en couronne (SMD-SC) sont des pathologies clonales de la cellule souche hématopoïétique caractérisées par une érythropoïèse inefficace et une surcharge mitochondriale et systémique en fer. La médiane d’âge au diagnostic est de 70 ans. Le gène SF3B1 est muté chez près de 90% des patients porteurs d’un SMD-SC. Il code pour un facteur d’épissage appartenant au complexe nucléaire ribonucléoprotéique U2 du spliceosome. L’interaction de SF3B1 avec l’intron de part et d’autre du site de branchement permet le recrutement du complexe U2 lors de l’épissage co-transcriptionnel des transcrits naissants. SF3B1 s’associe également avec la chromatine et sa dynamique de distribution dans le noyau est sous le contrôle de diverses protéines de réparation de l’ADN, telles que les « gardiennes » du réplisome FANCD2 et FANCI, et BRCA1. Les conséquences fonctionnelles des mutations du gène SF3B1 (SF3B1MUT) dans les SMD-SC sont mal connues.

    Lors de ma thèse, je me suis dans un premier temps intéressée aux anomalies d’épissage générées dans les cellules des patients porteurs d’un syndrome myélodysplasique (SMD) avec mutation sur SF3B1. En accord avec les précédentes analyses de séquençage de l’ARN dans les SMD et autres pathologies SF3B1MUT, les mutations de SF3B1 sont associées à une utilisation préférentielle de sites accepteurs alternatifs dans les cellules mononucléées (CMN) des patients porteurs d’un SMD. Notre travail a permis d’identifier la surexpression d’un transcrit alternatif de l’érythroferrone (ERFE) dans les CMN et érythroblastes en culture SF3B1MUT. ERFE est une hormone sécrétée par les érythroblastes qui régule l’expression hépatique de l’hepcidine, cette dernière limitant la biodisponibilité du fer dans le plasma. Le transcrit alternatif d’ERFE (ERFE+12) n’est retrouvé que dans les cellules érythroïdes SF3B1MUT et le ratio d’expression de la jonction aberrante par rapport à la jonction totale reflète l’érythropoïèse clonale induite par les mutations de SF3B1. ERFE+12 est traduit en un variant protéique fonctionnel. L’augmentation des concentrations des protéines ERFE canonique et alternative dans le plasma des patients SMD SF3B1MUT est corrélée à la diminution des taux d’hepcidine, et explique le développement précoce d’une surcharge systémique en fer. Dans un deuxième temps, j’ai caractérisé – au cours de la différenciation érythrocytaire – les processus de réplication et de réparation de l’ADN dans les érythroblastes primaires humains SF3B1MUT et dans la lignée érythroïde murine G1E-ER4 CRISPR-Cas9 Sf3b1K700E. Nos expériences de cycle cellulaire et de peignage moléculaire démontrent que les mutations de SF3B1 confèrent un avantage de prolifération aux précurseurs érythroïdes immatures en augmentant la dynamique de réplication de l’ADN, via l’accélération de la progression des fourches. Il a récemment été montré que l’augmentation de la vitesse des fourches de réplication s’accompagne d’une exposition d’ADN simple-brin recouvert par la protéine p-RPA32, ce que nous confirmons. Il n’y a par contre pas de cassure double-brin de l’ADN. Les mutations de SF3B1 contribuent donc à accroître de façon inadéquate le compartiment des cellules érythroïdes immatures dans la moelle osseuse des patients SMD-SC. Nos prochains travaux viseront à déterminer par quels mécanismes les fourches de réplication sont accélérées, notamment avec l’exploration des intermédiaires de transcription R-loops.