Vers une compréhension fine de la régulation de l’expression des gènes par l’acétylation et la lactylation des protéines histones // Towards a detailed understanding of the regulation of gene expression by acetylation and lactylation of histone proteins

Dans les cellules eucaryotes, l’ADN s’enroule autour de protéines histones pour former la chromatine. La modification dynamique des histones par diverses structures chimiques permet de réguler finement l’expression des gènes. Des altérations dans ces mécanismes complexes de régulation sont à l’origine de nombreuses maladies. L’acétylation des lysines d’histones est connue pour induire l’expression des gènes. D’autres structures peuvent être ajoutées sur les histones, dont les effets sur la transcription restent largement à élucider. La plupart d’entre elles, comme la lactylation découverte en 2019, dépendent du métabolisme cellulaire. Nous avons commencé l’étude de la lactylation dans la spermatogenèse murine. Ce processus de différentiation cellulaire constitue en effet un modèle de choix pour étudier la régulation de la transcription, du fait de changements spectaculaires dans la composition de la chromatine et dans le programme d’expression génique. Nous avons généré de nouveaux profils épigénétiques consistant en la distribution sur le génome de marques acétylées et lactylées sur trois lysines de l’histone H3. L’objet de cette thèse est de contribuer au déchiffrage du « code histone », d’abord en étudiant le rôle des lactylations sur le programme transcriptionnel. Ensuite, la prédiction d'états chromatiniens sera raffinée en intégrant au sein de modèles de réseaux de neurones nos nouvelles données à l'ensemble des données épigénomiques existant aux deux stades cellulaires étudiés.
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In eukaryotic cells, DNA is wrapped around histone proteins to form chromatin. Dynamic modification of histones by various chemical structures enables fine regulation of gene expression. Alterations in these complex regulatory mechanisms are at the root of many diseases. Histone lysine acetylation is known to induce gene expression. Other structures can be added to histones, whose effects on transcription remain largely to be elucidated. Most of them, like lactylation discovered in 2019, depend on cellular metabolism. We have begun to study lactylation in the context of murine spermatogenesis. This process of cellular differentiation is a model of choice for studying the regulation of transcription, due to the dramatic changes in chromatin composition and the gene expression program. We have generated novel epigenetic profiles consisting of the genome-wide distribution of acetylated and lactylated marks on three histone H3 lysines. The aim of this thesis is to contribute to the deciphering of the “histone code”, firstly by studying the role of lactylations on the transcriptional program. Secondly, the prediction of chromatin states will be refined by integrating our new data with existing epigenomic data at the two studied cellular stages, within neural network models.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DS
Date de début souhaitée : 01-10-2025
Ecole doctorale : Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
Directeur de thèse : PFLIEGER Delphine
Organisme : CNRS
Laboratoire : UA13 Inserm/CEA/Université Grenoble Alpes
URL : https://www.edyp.fr/web/2019/10/22/integrative-omics/
URL : https://www.bge-lab.fr/Pages/Presentation.aspx

Financement public/privé

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Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DS

bioinformatique, mathématiques appliquées