Characterization of the Lysine Acetyltransferase dmMOZ function and mode of action during Drosophila hematopoiesis
Caractérisation de la fonction et du mode d'action d'Enok, une histone acétyltransférase de type MOZ, dans le contrôle de la prolifération et de la différenciation des cellules sanguines de drosophile
Résumé
Hematopoiesis is a very tightly regulated process leading to the normal production of every blood cells in an organism. In mammals there is a lot of cell types that participate to the establishment of the defense mechanisms of the body. All those cells come from the terminal differentiation of a single cell called Hematopoietic Stem Cell (HSC) which will differentiate to give rise to committed progenitors that will eventually differentiate all blood cell types. HSCs are among the most controlled cells in the organism. Indeed, deregulation of their normal function (excessive proliferation, premature differentiation, ...) can be at the onset of severe blood pathologies called leukemias. Several molecular factors are involved in HSC regulation, and some of them, like RUNX1 and the Monocytic Leukemia Zinc-Finger protein (MOZ), are targets of mutations or chromosomal rearrangements that lead to a leukemic transformation. In Drosophila, blood cells share functional homology with the mammalian myeloid lineage, and the molecular actors controlling their formation are well conserved. Indeed, differentiation of crystal cells (CC), which have similar functions than megakaryocytes, occurs following the interaction of RUNX1 homolog, Lozenge (Lz) and GATA1 Serpent (Srp). With the aim at identifying regulators of Srp/Lz transcriptional activity, a genome-wide screen led by my team allowed the identification of enoki mushroom (enok) as a strong negative regulator of this activity. Enok is the homolog of MOZ in Drosophila, and a preliminary study in vivo showed that Enok is essential for CC development during the larval stage, as CC almost completely disappear in enok loss of function context. The objective of my PhD was to understand the mechanisms by which Enok regulates CC formation in the Drosophila larvae. During the larval stage, CC are generated by the transdifferentiation of macrophages, after their activation by the Notch signaling pathway and onset of Lz expression. In contrast to data published by another group, I demonstrated that Lz is required and sufficient to initiate the expression of the Hippo signaling pathway effector Yorkie, and not the contrary. Furthermore, using loss of function and rescue experiments, I showed that Enok is absolutely required cell autonomously in CC precursors for Lz expression but not for the proper Notch signaling which appears normal in an enok mutant context.[...]
L'hématopoïèse est un processus très finement régulé qui mène à la formation de chaque cellule sanguine d'un organisme. Chez les mammifères il existe un nombre important de types cellulaires qui participent à l'établissement des mécanismes de défense du corps. Toutes ces cellules proviennent de la différenciation terminale d'une cellule unique appelée Cellule Souche Hématopoïétique (CSH) qui, par le biais de différenciations successives donnant naissance à des progéniteurs de plus en plus spécifiés, va permettre l'établissement normal de tous les types de cellules sanguines. Les CSH sont parmi les cellules les plus finement contrôlées de l'organisme, car en effet une dérégulation de leur fonctionnement normal (prolifération excessive, différentiation prématurée...) peut entrainer de graves conséquences, à savoir des maladies du sang appelées leucémies. De nombreux facteurs moléculaires sont impliqués dans la régulation des CSH, et certains d'entre eux sont les cibles de mutations ou réarrangements chromosomiques à l'origine de leucémies, tels que le facteur de transcription RUNX1 et la Lysine Acétyl-Transférase (KAT) Monocytic Leukemia Zinc-Finger (MOZ). Chez la Drosophile, les cellules sanguines sont apparentées au lignage myéloïde des mammifères, et les acteurs moléculaires contrôlant leur formation sont très conservés. Ainsi, les cellules à cristaux (CC), qui sont les homologues fonctionnels des mégakaryocytes, sont formées suite à l'action conjointe de l'homologue de RUNX1, Lozenge (Lz) et de GATA1, Serpent (Srp). Un crible pan génomique mené par mon équipe d'accueil visant à trouver des modulateurs de l'activité transcriptionelle de Lz et Srp, a permis de d'identifier le gène enoki mushroom (enok) comme étant un régulateur négatif de cette activité. Enok est l'homologue chez la Drosophile de MOZ, et une étude préliminaire de son rôle in vivo a pu mettre en évidence une fonction essentielle dans le développement des CC, qui disparaissent quasiment en totalité dans un contexte mutant pour enok. L'objectif de ma thèse a été de comprendre les mécanismes par lesquels Enok régule la formation des CC chez la larve de Drosophile. Les CC sont générées au stade larvaire à partir de la transdifférenciation de macrophages après activation par la voie Notch, et l'initiation de Lz. Au contraire de données publiées récemment par un autre groupe, j'ai démontré que Lz est requis et suffisant pour induire l'expression de l'effecteur de la voie Hippo Yorkie, et non l'inverse. De plus, grâce à des expériences de perte de fonction et de sauvetage phénotypique, j'ai montré qu'Enok est requis pour l'expression de Lz de fac¸on autonome cellulaire dans les précurseurs de CC. [...]
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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