Note ABES Analyse de la base transcriptionnelle de la transdifférenciation naturelle chez Caenorhabditis elegans Analysis of the transcriptional basis of natural transdifferentiation initiation in Y cell using Caenorhabditis elegans as a model organism Caenorhabditis elegans DamID Y-to-PDA Transdifférenciation Caenorhabditis elegans DamID Y-to-PDA Transdifférenciation 571.86 595.7 Caenorhabditis elegans Différenciation cellulaire Génie génétique Facteurs de transcription Au cours de ce projet de doctorat, j'ai étudié un événement de transdifférenciation naturelle se produisant naturellement in vivo dans une seule cellule en utilisant le ver nématode Caenorhabditis elegans comme organisme modèle. Cette cellule, appelée Y, se différencie d'une identité rectale en une identité moto-neurone appelée PDA. Ce système a fourni des informations clés sur la transition et les étapes cellulaires impliquées dans la transdifférenciation et l'identification des facteurs nucléaires conservés cruciaux pour le démarrage du processus, ou sur l'importance relative et les rôles des facteurs de transcription par rapport aux facteurs de modification des histones pour la dynamique et la robustesse du conversion. Ces preuves suggèrent que de nombreux gènes sont activés ou désactivés. Cependant, la dynamique transcriptionnelle de la transition reste inconnue. Cet événement de transdifférenciation ne peut pas être étudié in vitro. J'ai donc besoin d'utiliser des animaux entiers pour comprendre comment ce processus fonctionne, dans une seule cellule. Pendant le développement de mon travail de thèse, j'ai mis en place de nouvelles façons d'utiliser une méthodologie appelée DamID, que j'ai implémentée sur des animaux entiers. L'identification de l'ADN adénine méthyltransférase (DamID) utilise une fusion entre une protéine d'intérêt, dans notre cas une sous-unité d'ARN polymérase et une adénine méthyltransférase bactérienne (Dam). La liaison de l'ARN polymérase aux gènes transcrits conduit à la méthylation de l'ADN de leur locus génomique, qui peut ensuite être identifié à l'aide de techniques moléculaires. Afin de limiter l'expression des dam ::fusion à la cellule transdifférenciante, j'ai utilisé différentes méthodologies, y compris les systèmes de recombinaison in vivo et le tri cellulaire activé par fluorescence. Ce travail de thèse a produit une collection de gènes spécifiques Y qui peuvent aider à mieux comprendre comment les initiations de la transdifférenciation Y-PDA et quels acteurs clés moléculaires régulent le début de cet événement de transdifférenciation naturelle chez Caenorhabditis elegans. Ce travail de doctorat a également généré un nouveau pipeline DamID utilisant les technologies Oxford Nanopore qui sera extrêmement utile pour mener des études de biologie moléculaire en utilisant ce nématode ou d'autres organismes modèles. During this PhD project, I studied a natural transdifferentiation event naturally occurring in vivo in a single cell using the nematode worm Caenorhabditis elegans as a model organism. This cell, called Y, transdifferentiates from a rectal identity into a moto-neuron identity called PDA. This system has contributed key insights on the transition and cellular steps involved in transdifferentiation and the identification of conserved nuclear factors crucial to the initiation of the process, or the relative importance and roles of transcription factors versus histone modifying factors for the dynamics and robustness of the conversion. Those evidences suggest that many genes are switched ON or OFF. However, the transcriptional dynamics of the transition remains unknown. This transdifferentiation event cannot be studied in vitro. I therefore need to use entire animals to understand how this process functions, in a single cell. During the development of my PhD work, I setup new ways to use a methodology called DamID, which I implemented on whole animals. DNA adenine methyltransferase identification (DamID) uses a fusion between a protein of interest, in our case an RNA polymerase subunit and a bacterial adenine methyltransferases (Dam). Binding of the RNA polymerase to transcribed genes leads to DNA methylation of their genomic locus, which can be subsequently identified using molecular techniques. In order to restrict expression of the dam::fusions to the transdifferentiating cell, I used different methodologies including in vivo recombination systems and fluorescence activated cell sorting. This PhD work have produced a collection of Y specific genes that can help to get a better understanding of how Y-to-PDA transdifferentiation initiates and what molecular key players are regulating the beginning of this natural transdifferentiation event in the Caenorhabditis elegans. This PhD work also generated a new DamID pipeline using Oxford Nanopore Technologies that will be extremely useful to carry molecular biology studies using this nematode or other model organisms Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 3745015 Université de Strasbourg Strasbourg 2021-12-31 https://theses.hal.science/tel-03510377 application/pdf 3674422 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2020/Osuna_Luque_Jaime_2020_ED414.pdf http://www.theses.fr/2020STRAJ073/abes https://theses.hal.science/tel-03510377 https://theses.hal.science/tel-03510377 https://theses.hal.science/tel-03510377 https://theses.hal.science/tel-03510377 Osuna Luque Jaime 1990-08-03 ES 259242446 0EFB1R06QX3 21623237 4200047 https://theses.fr/2020STRAJ073 2020STRAJ073 https://doi.org/10.70675/b08ad2dbz2d48z46bfz9352z53cff5494698 2020-05-13 Biologie cellulaire et développement Strasbourg 131056549 Universität Bern (1834-....) MADS_ETABLISSEMENT_DE_COTUTELLE_1 027909220 Doctorat Docteur es non oui Jarriault Sophie MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 143355708 Meister Peter MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 084098651 Zuber Benoît MADS_PRESIDENT_DU_JURY 159211360 Jarriault Sophie MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 143355708 Meister Peter MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 084098651 Zuber Benoît MADS_MEMBRE_DU_JURY_3 159211360 Askjaer Peter MADS_MEMBRE_DU_JURY_4 224508121 Palladino Francesca MADS_MEMBRE_DU_JURY_5 157244768 Tora Laszlo MADS_MEMBRE_DU_JURY_6 069776113 Askjaer Peter MADS_RAPPORTEUR_1 224508121 Palladino Francesca MADS_RAPPORTEUR_2 157244768 École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 414 156502844 Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 155263749 93800 ddc:570 ddc:590 Université de Berne Jarriault Sophie Meister Peter Zuber Benoît Jarriault Sophie Meister Peter Zuber Benoît Askjaer Peter Palladino Francesca Tora Laszlo Askjaer Peter Palladino Francesca École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg) PDF 3745015 confidentialité 2020-05-13 2022-01-01 confidentialité 2020-05-13 2022-01-01 restriction 2020-05-13 2022-01-01 confidentialité 2020-05-13 2022-01-01 confidentialité 2020-05-13 2022-01-01