Contrôle post transcriptionnel des transcrits des auto-antigènes induits par AIRE dans le thymus
Post transcriptional control of transcripts of AIRE-induced autoantigens in the thymus
par Guyon Clotilde sous la direction de Giraud Matthieu
Thèse de doctorat en Immunologie
École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le Monday 31 October 2016 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Lymphocytes T
  • Thymus
  • Tolérance immunitaire

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Mots clés
AIRE, Thymus, Immunologie, Auto-antigène, Tolérance du soi, CLP1, 3UTR, MTEC, LT, RNAseq, CLIPseq
Resumé
La tolérance immunologique assure le maintien de l'intégrité des organismes contre les pathogènes tout en respectant les constituants du soi. La dérégulation de ce mécanisme entraîne la survenue de maladies autoimmunes qui touchent de 5 à 10% de la population générale. Un mécanisme clé de la tolérance immunologique est la délétion clonale des lymphocytes T auto-réactifs après qu'ils ont reconnu leur antigène spécifique au cours de leur maturation dans le thymus. Il a été montré qu'un vaste répertoire d'autoantigènes est exprimé par les cellules épithéliales médullaires du thymus (mTECs) sous l'action de la protéine AIRE (AutoImmune Regulator).¿Les études présentées dans ce travail participent à améliorer la compréhension du fonctionnement de AIRE. Au-delà de la fonction de transactivation de AIRE, nous avons montré, avec le reséquençage à haut débit (RNAseq) des mTECs, que les transcrits des autoantigènes induits par AIRE ont des extrémités 3'UTRs courtes associées à l'utilisation des sites de polyadénylation (pA) alternatifs. Nous avons identifié par analyse de données de CLIPseq une fixation préférentielle du complexe de terminaison de la transcription au niveau des pAs alternatifs des gènes sensibles à AIRE. Nous avons également mis en évidence l'interaction de AIRE au complexe de terminaison de la transcription. Parmi plusieurs partenaires de AIRE associés à ce complexe, nous avons montré par interférence d'ARN et RNAseq le rôle de CLP1 dans le choix des pAs alternatifs. De plus nous montrons que CLP1 est le seul membre du complexe de terminaison à être préférentiellement exprimé dans les mTECs matures. Fonctionnellement, nous avons mis en évidence une stabilité plus importante pour les transcrits des autoantigènes induits par AIRE en bloquant la transcription des mTECs ex-vivo par traitement à l'Actinomycine D. Nous montrons également l'existence d'un raccourcissement 3'UTR général dans les mTECs matures par rapport aux mTECs immatures et autres tissus de la souris, auquel se combine le raccourcissement spécifique des gènes dépendant de AIRE. Après avoir identifié par des analyses de Gene Ontology une activité cellulaire exacerbée dans les mTECs matures vs immatures, nous confirmons l'activité transcriptionnelle exacerbée des mTECs matures in-vivo grâce à l'incorporation de 5Ethynyl Uridine (EU) dans les ARN néosynthétisés après injection intrathymique. Le raccourcissement des transcrits des auto-antigènes associé à leur stabilité accrue suggère qu'ils échappent à la répression transcriptionnelle médiée par les microARNs. Ce travail a permis d'identifier les bases moléculaires de la régulation post-transcriptionnelle des autoantigènes dans le thymus. Dans l'étude faite en collaboration avec l'équipe de Jakub Abramson du laboratoire Weizmann, démontre que Sirt1, une désactylase ADN dépendante, est exprimé de façon abondante dans les mTEC AIRE+ et ce grâce à l'utilisation de profil d'expression génétique, de cytométrie en flux et d'analyses d'immunoblot de différents types cellulaires thymiques. De plus lorsque Sirt1 est inactivé, dans les lignées germinales et des lignées TEC, l'expression des gènes AIRE dépendants diminuent et donc avec elle la tolérance immune induite par AIRE. La capacité désacétylase de Sirt1 est nécessaire pour l'expression des gènes induits par AIRE dans les mTECs. Sirt1 cible surement d'autres molécules nucléaires, impliquées dans la voie de AIRE. Elle pourrait avoir un rôle plus étendu dans la régulation du système immunitaire et être présent à la périphérie. Cette étude a mis en évidence un rôle important de Sirt1 dans la tolérance centrale dans le thymus à travers la régulation des gènes induits par AIRE. (...)