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Les Modifications Epigénétiques
I. La Méthylation de l ADN Historique,
Méthylation et Embryogénèse Les
Méthyl-Transférases de l ADN Détection de la
Méthylation II. Méthylation et Répréssion
Transcriptionnelle Les Ilots CpG Les Protéines
MBD, Methyl-Binding Proteins Les Territoires
Nucléaires III. Epigénétique et Nouvelles
Thérapies Antitumorales Cellules Tumorales et
Méthylation Oncogènes et Gènes Suppresseurs de
Tumeurs p16Ink4 Et Détection Cancers
Pulmonaires Infection Virale et CBP Leucémies
et Protéines de Fusion Transcriptionnelles
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HP1 Comme Plateforme de Recrutement
DNMT
Méthylation des Cytosines
SUV
HDAC
HP1
Inactif
Histone H3 Méthylé sur la Lysine 9
Cytosine Méthylé
HP1 Recrute sur H3-Lys9 . Des Histones
Déacétylases . Une Méthylase des Histones SUV39 .
DNMT, Méthylase Spécifique des Cytosines de lADN
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La Méthylation de l ADN
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Détection de La Méthylation de l ADN
Protection du Chromosome Bactérien ?
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La Méthylation de l ADN Comme Marque D Inhibitio
n De l Activité des Gènes
Seuls l Adénine et la Cytosine Peuvent Etre
Méthylées
Activité
Activité -
Lorsqu un Gène est Méthylé, Son Activité Diminue
Fortement
Current Biology 1995, Vol5 1013-1016
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La Méthylation de l ADN Comme Inhibition De
l Activité des Gènes
La Méthylation de l ADN Joue un Rôle Essentiel
dans lEmbryogenèse
Embryogenèse
Expression de Gènes Spécifiques
Blocage  Définitif (?)  de l Expression
7
Deux Types de Méthylation de l ADN
  Méthylation De Novo 
Réplication ?
8
Deux Types de Méthylation de l ADN
  Méthylation De Maintenance 
9
Les Différentes Méthylases
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Détection de La Méthylation de l ADN
11
Détection de La Méthylation de l ADN
12
Détection de La Méthylation de l ADN
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Détection de La Méthylation de l ADN
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Les Modifications Epigénétiques
I. La Méthylation de l ADN Historique,
Méthylation et Embryogénèse Les
Méthyl-Transférases de l ADN Détection de la
Méthylation II. Méthylation et Répréssion
Transcriptionnelle Les Ilots CpG Les Protéines
MBD, Methyl-Binding Proteins Les Territoires
Nucléaires III. Epigénétique et Nouvelles
Thérapies Antitumorales Cellules Tumorales et
Méthylation Oncogènes et Gènes Suppresseurs de
Tumeurs p16Ink4 Et Détection Cancers
Pulmonaires Infection Virale et CBP Leucémies
et Protéines de Fusion Transcriptionnelles
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Les Ilots CpGs
Les Ilots CpGs Sont Souvent Situés dans les
Promoteurs
La Méthylation des Ilots est Associée à la
Répression du Gène Correspondant
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La Déacétylation Joue un Rôle Essentiel au Cours
du Développement
Expression de Gènes Spécifiques
Embryogénèse
 Gene Silencing 
Histones Déacétylases
?
Méthylation
Méthylation
Ilots C-G
Ilots C-G
Ilots C-G
Gènes de l Embryogénese
EMBO J, 1998, 174905
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La Famille MBD ou Methyl-Binding Proteins
Fig. 2. Mammalian methyl-CpG binding protein
family. The highly conserved methyl-CpG binding
domain (MBD) is depicted as a green box the
transcriptional repression domain (TRD), as a
blue box the nuclear localization signal (NLS),
as red boxes the CXXC motifs of MBD1, as yellow
boxes and the glycinearginine repeats (GR), as
a purple box. MBD4 possesses a thymine
glycosylase activity. The coiled coil (CC)
domain, depicted as gray boxes, may contribute to
the proteinprotein interaction.
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Les Cytosines Méthylées Comme Plateforme de
Recrutement
Complexe Répresseur
MeCP2 Se Fixe sur les Cytosines Méthylées et
Recrute des HDACs
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Diffusion du Signal de Répression
Déacétylation Méthylation
Zones de Transcription Active
SUV
HDAC
Pol
Pol
HP1
Signal de Répression Méthylation Lysine
9 Histone H3
Inactif
Actif
Actif
SUV
HDAC
SUV
HDAC
SUV
HDAC
Diffusion
HP1
HP1
HP1
Inactif
Inactif
Inactif
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Coopération entre Deux Types de Méthylation
Déacétylation Méthylation
DNMT
Zones de Transcription Active
SUV
HDAC
SUV
HDAC
HP1
HP1
Signal de Répression Méthylation Lysine
9 Histone H3
Inactif
SUV
HDAC
MecP2
HDAC
Diffusion
HP1
Histone H3 Méthylé sur la Lysine 9
Cytosine Méthylé
Inactif
Inactif
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Structure de la Chromatine
La Modification des Histones Définit Des
Territoires Nucléaires
L Euchromatine est une Zone Active, Non
Compacte Faible Méthylation de H3 Lysine
9 Absence de HP1
L Hétérochromatine est une Zone
Inactive, Compacte Forte Méthylation de H3 Lysine
9 Présence de HP1 Méthylation de l ADN
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Les Modifications Epigénétiques
I. La Méthylation de l ADN Historique,
Méthylation et Embryogénèse Les
Méthyl-Transférases de l ADN Détection de la
Méthylation II. Méthylation et Répréssion
Transcriptionnelle Les Ilots CpG Les Protéines
MBD, Methyl-Binding Proteins Les Territoires
Nucléaires III. Epigénétique et Nouvelles
Thérapies Antitumorales Cellules Tumorales et
Méthylation Oncogènes et Gènes Suppresseurs de
Tumeurs p16Ink4 Et Détection Cancers
Pulmonaires Infection Virale et CBP Leucémies
et Protéines de Fusion Transcriptionnelles
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Epigénétique et Nouvelles Thérapies Anti-Tumorales
Cause ?
Des Cellules Tumorales Présentent une Perte de
Méthylation sur des Locus qui Sont Normalement
Méthylés. A l inverse, d autres Régions
Présentent une Méthylation Anormale.
LHypométhylation Entraîne l Instabilité
Génétique et l Expression d Oncogènes,
LHyperméthylation Induit la Suppression de Gènes
Suppresseurs de Tumeurs et des Mutations.
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Régulation de p53 par Acétylation/Déacétylation
LAcétylation Régule la Liaison à lADN
p53
Stress
Acétylation CBP Activation
DéAcétylation Sirt1 Inhibition
Pol
p53
p21waf1
Bax, Puma
p53
Arrêt Du Cycle
Apoptose
Lys 382 Lys 320
CBP
Sirt1
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Les Modifications Epigénétiques Dans les Cellules
Tumorales
Le Matériel Génétique des Cellules Tumorales est
Caractérisée par des Mutations, Réarrangements,
Translocations et Méthylations
Ces Modifications Visent à Activer des Oncogènes
ou Inhiber des Gènes Suppresseurs de Tumeurs
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Modifications Epigénétiques des Gènes
Suppresseurs
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Les Modifications Epigénétiques
La Séquence de l ADN nest pas à Considérer
seule La séquence primaire de lADN nest pas
seule responsable du phénotype (ensembles des
caractéristiques) dun organisme.
Methylations, Mutations ou Translocations ?
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p21waf1 et p16Ink4 Inhibiteurs des Complexes
Cyclines/cdk
Il Existe Deux Grandes Familles dInhibiteurs du
Cycle Cellulaire Pour Deux Mécanismes
Cy
Cy
CyD
p21
p16
Cy
cdk
cdk
cdk
cdk4
Complexe Cycline/cdk
Inhibition de l Activité cdk
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Méthylation du Gène de p16INK4 Dans les Cancers
du Poumon
p16
Progression Tumorale
p16
Après traitement au bisulfite de sodium, la PCR
permet de Différencier des régions normales de
celles méthylées
Belinsky, Steven A. et al. (1998) Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 95, 11891-11896
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Des Possibilités de Détection Précoce ?
Belinsky, Steven A. et al. (1998) Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 95, 11891-11896
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Des Possibilités de Détection Précoce ?
Methylation of p16 in sputum from smokers.
Surveillance de 2, 3, 10, 12 à 15 ?
Calu1 Lignée Cancer du Poumon NHBE Cellule
Pulmonaire Normale
Belinsky, Steven A. et al. (1998) Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 95, 11891-11896
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Des Possibilités de Détection Précoce ?
Nature Reviews Cancer 4 707-717 (2004)
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Epigénétique et Nouvelles Thérapies
Inhibiteurs Méthylases
HDI Histones Deacetylases Inhibitors
p16INK4
Bhalla, K. N. J Clin Oncol 233971-3993 2005