JMJD6 participe au maintien de l'intégrité de l'ADN ribosomique en réponse au dommage à l'ADN
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
DNA is continuously damaged by exogenous and endogenous agents producing DNA damages. A defect in the management of this damage can lead to mutations that cause pathologies such as cancer. In order to maintain the integrity of the genome, the cells have evolved repair mechanisms that take place in a chromatinian context. It is shaped by numerous post-translational histone modifications that are regulated in response to DNA damage to allow effective repair. Among these modifications, histone methylation plays a major role in DNA repair. It is a reversible and dynamic modification managed by methyltransferase histones and demethylase histones. Using a screen, we identified histone demethylase JMJD6 whose depletion alters DNA damage response and cell survival after irradiation. We observe that JMJD6 is specifically and rapidly recruited into the nucleolus upon damage induced in this structure. In addition, JMJD6 influences the relocation of ribosomal DNA in response to damage in a newly formed structure at the periphery of the nucleolus, the nucleolar cap, without affecting the transcription inhibition of rDNA. Relocation in nucleolar caps would be involved in the management of damage repair to avoid harmful recombinogenic rearrangements for the cell (translocation and chromosomal rearrangement). Relevantly, JMJD6 depletion causes more genetic instability of rDNA by loss or rearrangement of rDNA units. In order to understand the mechanisms underlying the role of JMJD6 in rDNA repair, we have created genetically modified cell lines expressing a tagged version of JMJD6. These have allowed us to identify JMJD6 partners through proteomic approaches in absence and in response to the damage. Among these, the nucleolar protein Treacle which is involved in the recruitment of NBS1, a well-known actor in the response to DNA damage, into the nucleolus in response to damage. All my work shows a decoupling between the inhibition of rDNA transcription and the formation of nucleolar cap suggesting the existence of signaling mechanism in which JMJD6 could be involved and thus promote the maintenance of the rDNA region.
Abstract FR:
L'ADN est continuellement endommagé par des agents exogènes et endogènes générant des dommages à l'ADN. Un défaut dans la prise en charge de ces dommages peut générer des mutations à l'origine de pathologies telle que le cancer. Afin de maintenir l'intégrité du génome, les cellules ont mis en place des mécanismes de réparation qui se déroulent dans un contexte chromatinien. Celui-ci est façonné par de nombreuses modifications post-traductionnelles des histones qui sont régulées en réponse aux dommages à l'ADN pour permettre une réparation efficace. Parmi ces modifications, la méthylation des histones joue un rôle majeur. C'est une modification réversible et dynamique gérée par les histones méthyltransferases et les histones déméthylases. A l'aide d'un crible, nous avons identifié l'histone déméthylase JMJD6 dont la déplétion altère la réponse aux dommages à l'ADN et la survie cellulaire après irradiation. Nous observons que JMJD6 est spécifiquement et rapidement recruté dans le nucléole lorsque les dommages sont produits dans cette structure. De plus, JMJD6 influence la relocalisation de l'ADN ribosomique en réponse aux dommages dans une structure nouvellement formée en périphérie du nucléole, le nucleolar cap, sans affecter l'arrêt de transcription de l'ADNr. La délocalisation dans les nucleolar caps serait impliquée dans la gestion de la réparation des dommages afin d'éviter les réarrangements recombinogènes nuisible pour la cellule. Or, la suppression de l'expression de JMJD6 cause davantage d'instabilité génétique de l'ADNr par perte ou réarrangement des unités de l'ADNr. Afin de comprendre les mécanismes sous-jacents au rôle de JMJD6 dans la réparation de l'ADNr, nous avons créé des lignées cellulaires génétiquement modifiées exprimant une forme étiquetée de JMJD6. Ces dernières nous ont permis d'identifier par des approches protéomiques les partenaires de JMJD6 en absence et en réponse aux dommages. Parmi ceux-ci, la protéine nucléolaire Treacle qui est impliquée dans le recrutement de NBS1, un acteur bien connu de la réponse aux dommages à l'ADN, dans le nucléole en réponse aux dommages. L'ensemble de mes travaux montre un découplage entre l'arrêt de transcription de l'ADNr et la formation du nucleolar cap suggérant l'existence d'évènements les liant auxquels JMJD6 pourrait être impliqué et ainsi favoriser le maintien de la région de l'ADNr.