Instabilité des triplets répétés CTG dans la dystrophie myotonique de Steinert : rôle des protéines MSH2 et MSH3
Institution:
Paris 7Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Myotonic dystrophy type 1 (DM1) is the most frequent neuroniuscular disorder amongst adult patients. DM1 results from the abnormal expansion of an unstable CTG repeat located in the 3'UTR of DMPK gene. In normal population, the number of CTG repeats varies from 5 to -30 repeats and is stably transmitted across generations. In contrast, CTG repeats are expanded from 50 up to several thousand CTG triplets in patients. Once into the disease associated range, repeat tracts become highly unstable towards generation and in tissues from DM1 patients. To dissect the molecular mechanisms underlying triplet repeat instability, the laboratory lies developed transgenic mouse model of the DMPK gens carrying more than 300 CTG repeats, as well as large flanking sequence, Strikingly, These mice reproduce the high intergenerational and somatic instability observed in DM1 family. We have previously established that MSH2 and MSH3 are the major players in the formation of CTG repeat expansions in DM1 mice. However, the mechanism of CTG instability involving MMR proteins is unknown. Therefore, I undertook to accurately define the function of the MSH2-MSH3 complex on CTG instability. I demonstrated that a functional ATPase domain of MSH2 is necessary for the formation of expansions and that the binding activity of MSH2 is not sufficient. I also showed that MSH3 overexpression of at least by 5 times seems to be insufficient to destabilize the CTG instability towards expansions in our DM1 mice. This research project provided a better understanding of the mode action of the complex MSH2-MSH3 which is an interesting target for therapeutic approaches.
Abstract FR:
La dystrophie myotonique de Steinert (DM1) est une maladie neuromusculaire qui se caractérise par une amplification anormale de triplets CTG dans la région 3'UTR du gène DMPK. Dans la population normale, la taille des CTG est inférieure à 37 et reste stable au cours des générations. En revanche, chez le patient DM1, la taille des répétitions est supérieure à 50 CTG, augmente au cours des générations (instabilité intergénérationnelle) et au sein des tissus (instabilité somatique). Le laboratoire a crée un modèle murin à partir d'un fragment d'ADN humain contenant le locus DMPK avec plus de 300 répétitions et ses séquences environnantes pour étudier les mécanismes d'instabilité des CTG dans la DM1. Ce modèle est le seul à reproduire, à la fois une instabilité intergénérationnelle et somatique similaire à celle observée chez les patients. Ces souris nous ont permis d'identifier, in vivo, deux gènes responsables de l'instabilité des triplets CTG Msh2 et Msh3. Ces deux protéines interviennent dans la réparation de l'ADN en utilisant différents modes opératoires. L'objectif de ma thèse a été de préciser le mode d'action, inconnu à ce jour, de MSH2 et MSH3 dans l'instabilité des CTG. J'ai ainsi montré que l'activité ATPase de MSH2 est nécessaire pour faciliter la formation des expansions et que la seule fixation de MSH2 sur les CTG semble ne pas être suffisante pour générer ces mêmes expansions. Par ailleurs, j'ai constaté qu'une surexpression de MSH3 d'au moins 5 fois n'est pas suffisante pour perturber l'instabilité dans certains tissus. Mes travaux de thèse ont permis une avancée majeure dans la compréhension des mécanismes d'instabilité des triplets répétés dans la DM1.