CONTRÔLE DU MÉTABOLISME ET DE LA PROLIFÉRATION PAR LES MICROARN ET LES ACTEURS DU CYCLE CELLULAIRE



Documents pareils
Chapitre II La régulation de la glycémie

Dr E. CHEVRET UE Aperçu général sur l architecture et les fonctions cellulaires

Utilisation des substrats énergétiques

ULBI 101 Biologie Cellulaire L1. Le Système Membranaire Interne

Biomarqueurs en Cancérologie

TD de Biochimie 4 : Coloration.

Le rôle de l endocytose dans les processus pathologiques

Chapitre 7 : Structure de la cellule Le noyau cellulaire

Respiration Mitochondriale

Les cytokines et leurs récepteurs. Laurence Guglielmi

Mention : STAPS. Sport, Prévention, Santé, Bien-être. Objectifs de la spécialité

LA QUESTION DE LA PRISE DE POIDS CHEZ LE FUMEUR EN SEVRAGE TABAGIQUE

Après chirurgie bariatrique, quel type de tissu adipeux est perdu? Dr Emilie Montastier Hôpital Larrey, Toulouse

École secondaire Mont-Bleu Biologie générale

Les renseignements suivants sont destinés uniquement aux personnes qui ont reçu un diagnostic de cancer

Rôle des acides biliaires dans la régulation de l homéostasie du glucose : implication de FXR dans la cellule bêta-pancréatique

CHAPITRE 3 LA SYNTHESE DES PROTEINES

Les tests thyroïdiens

University of Tokyo Graduate School of Agricultural and Life Sciences et. Kanagawa Academy of Science and Technology

Thérapies ciblées en Onco-Hématologie

Les OGM. 5 décembre Nicole Mounier

Le traitement pharmacologique du diabète de type 2 : que devez-vous savoir?

Hépatite chronique B Moyens thérapeutiques

Travaux dirigés de Microbiologie Master I Sciences des Génomes et des Organismes Janvier 2015

Cellules procaryotes Service histologie Pr.k.mebarek

DECLARATION DES PERFORMANCES N 1

Médecine Pharmacie Dentaire Sage-femme ANNÉE UNIVERSIT AIRE

Les soins infirmiers en oncologie : une carrière faite pour vous! Nom de la Présentatrice et section de l'acio

Annales du Contrôle National de Qualité des Analyses de Biologie Médicale

Univers Vivant Révision. Notions STE

Les grandes voies de transmission du signal en cancérologie : où en sommes-nous?

PLATE-FORME DE MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE À TRANSMISSION

Annales de Biologie Cellulaire QCM (niveau SVT 1 er année)

ATELIER SANTE PREVENTION N 2 : L ALIMENTATION

1. Principes de biochimie générale. A. Bioénergétique et dynamique. a) Intro: Les mitochondries passent leur temps à fabriquer de l énergie.

Master en Biochimie et Biologie moléculaire et cellulaire (BBMC)

Un diabète de type 2. Vers un programme Sport Santé pour les personnes vivant avec. Atelier animé par :

Panorama d une filière d excellence : les industries et technologies de santé

«Peut-on jeûner sans risque pour la santé?»

Information génétique

Activité physique et diabète non insulinodépendant

Le Lipocontrol contre les amas graisseux

Sport et maladies métaboliques (obésité, diabète)

ACTUALITES THERAPEUTIQUES DANS LE DIABETE DE TYPE 2. Docteur R.POTIER

évaluation des risques professionnels

OUTILS DE FINANCEMENT DE L INNOVATION TECHNOLOGIQUE ET DE LA VALORISATION DE LA RECHERCHE

M Cancer du colon et du rectum. Coordination : Pr Hahnloser

Tableau récapitulatif : composition nutritionnelle de la spiruline

Quels sont les facteurs qui font augmenter les risques de cancer du rein?

Toxicité à long-terme d un herbicide Roundup et d un maïs modifié génétiquement pour tolérer le Roundup

«La rapidité ne doit pas primer sur la qualité»

Enseignement de Virologie (part. 2) Pr. Y. BAKRI Plan du cours

Enseignement de Virologie (part. 2) Pr. Y. BAKRI Plan du cours

Qu est-ce qu un sarcome?

Contrôle de l'expression génétique : Les régulations post-transcriptionnelles

RAPPORT DU CONTROLE DE MARCHE DES DISPOSITIFS MEDICAUX DE DIAGNOSTIC IN VITRO DE DOSAGE DE THYROGLOBULINE

Portrait du Groupe Roquette

DOSSIER SCIENTIFIQUE DE L'IFN "LES GLUCIDES" SOMMAIRE

Photoactivatable Probes for Protein Labeling

1 Culture Cellulaire Microplaques 2 HTS- 3 Immunologie/ HLA 4 Microbiologie/ Bactériologie Containers 5 Tubes/ 6 Pipetage

Dossier thématique. de la Fondation de l'avenir THERAPIE CELLULAIRE SOMMAIRE. B - Cellules fonctionnelles, précurseurs et cellules souches

L obésité et le diabète de type 2 en France : un défi pour la prochaine décennie. DANIEL RIGAUD CHU de Dijon

Les tests génétiques à des fins médicales

GUIDE MASTER 2. Radiothérapie-Oncologie

TEST DE DÉTECTION DE LA PRODUCTION D INTERFÉRON γ POUR LE DIAGNOSTIC DES INFECTIONS TUBERCULEUSES

2 C est quoi la chimie?

Diplôme de Docteur en chirurgie dentaire ORGANISATION DES ENSEIGNEMENTS

Croissance et vieillissement cellulaires Docteur COSSON Pierre Nb réponses = 81 sur 87. Résultats des questions prédéfinies

Médicaments du futur : Tendances et enjeux. Nicolas PY, Debiopharm International forumofac.14 26/09/2014

UE2 CANCEROLOGIE Place de la Médecine Nucléaire

Epreuve de biologie... 2 Annexe : Liste des sujets de la session

Master en Biochimie et Biologie Moléculaire et Cellulaire (ULB-UMons) Finalité spécialisée

Les sciences de l Homme et de la santé

Consensus Scientifique sur. les. Champs statiques

Transport des gaz dans le sang

à Mulhouse un centre pionnier de recherche médicale

EVALUATION DES TECHNOLOGIES DE SANTÉ ANALYSE MÉDICO-ÉCONOMIQUE. Efficacité et efficience des hypolipémiants Une analyse centrée sur les statines

Banque Agro-Veto Session 2014 Rapport sur les concours A filière BCPST

Découvrez L INSTITUT UNIVERSITAIRE DU CANCER DE TOULOUSE

Séquence 2. L expression du patrimoine génétique. Sommaire

Le stress oxydant provoqué par l'exercice : une fatalité?

Don d organes et mort cérébrale. Drs JL Frances & F Hervé Praticiens hospitaliers en réanimation polyvalente Hôpital Laennec, Quimper

des banques pour la recherche

FORMATION CONTINUE. L obésité abdominale NUMÉRO 19

Section des Unités de recherche. Thérapie Génique et Contrôle de l Expansion Cellulaire

Conditions de culture Consommation d O 2 (nmoles O 2 /min)

I. La levure Saccharomyces cerevisiae: mode de vie

Médecine Pharmacie Dentaire Sage-femme Kinésithérapie ANNÉE UNIVERSIT AIRE

Association pour le soutien des personnes touchées par les GIST en Suisse

TRAITEMENTS MEDICAMENTEUX DU DIABETE DE TYPE 2 (Hors Insuline) MAREDIA Dr Marc DURAND

Tableau 1. Liste (non exhaustive) des protéines se localisant dans les P-Bodies

Commentaires sur les épreuves de Sciences de la Vie et de la Terre

Les Applications industrielles et commerciales des cellules souches. Inserm Transfert Pôle Création d Entreprises

Génétique et génomique Pierre Martin

BREVET D ÉTUDES PROFESSIONNELLES AGRICOLES SUJET

- pellicule de fruits qui a un rôle de prévention contre l'évaporation, le développement de moisissures et l'infection par des parasites

COUSIN Fabien KERGOURLAY Gilles. 19 octobre de l hôte par les. Master 2 MFA Responsable : UE Incidence des paramètres environnementaux

Domaine : Sciences, Technologies et Santé Mention : Nutrition, Sciences des aliments, Agroalimentaire

Séquence 1. Glycémie et diabète. Sommaire

Radiofréquences et santé

Transcription:

UNIVERSITE MONTPELLIER 1 UFR MEDECINE THÈSE Présentée pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L UNIVERSITE MONTPELLIER I Discipline : Biochimie et Biologie Moléculaire École doctorale : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé par Cyrielle CLAPÉ CONTRÔLE DU MÉTABOLISME ET DE LA PROLIFÉRATION PAR LES MICROARN ET LES ACTEURS DU CYCLE CELLULAIRE Soutenue publiquement le 19 juin 2009 Directeur de Thèse Dr Lluis FAJAS Membres du jury Pr Pierre DUBUS Pr Jean-Paul CRISTOL Dr Bernard MARI Dr Martin VILLALBA Rapporteur Examinateur Rapporteur Examinateur 1

SOMMAIRE Remerciements..2 Sommaire...4 Abréviations...7 INTRODUCTION...10 Partie 1 : La voie CDK4-pRB-E2F1 dans les métabolismes énergétique et lipidique..11 I. Les acteurs du cycle cellulaire 11 1. Le cycle cellulaire, une vue d ensemble. 11 2. La kinase cycline-dépendante CDK4..13 a. La famille des CDK....13 b. La kinase CDK4. 13 3. La protéine Retinoblastoma prb 14 4. Le facteur E2F1.. 16 a. La famille des facteurs E2F....16 b. Structure des facteurs E2F et Modulation d activité. 16 c. Le facteur E2F1..18 II. Des fonctions indépendantes du cycle cellulaire....19 1. Régulateurs du cycle cellulaire dans la différenciation..19 a. La différenciation musculaire. 19 b. L hématopoïèse..20 c. Le développement du tissu adipeux : l adipogenèse..20 2. Régulateurs du cycle cellulaire et Métabolisme. 22 a. Développement et fonction pancréatiques..22 b. Fonction de l adipocyte..23 III. La mitochondrie et le métabolisme énergétique.24 1. Un organite compartimenté.24 2. La membrane interne : la phosphorylation oxydative. 25 3. L espace intermembranaire. 27 4. La matrice mitochondriale : de nombreuses voies métaboliques...27 a. La ß-oxydation des acides gras... 27 b. Le cycle de Krebs...28 5. La biogenèse mitochondriale..28 IV. Le métabolisme lipidique : lipogenèse et lipolyse..29 1. Le tissu adipeux..29 2. La fonction du tissu adipeux : le métabolisme lipidique 30 a. La lipogenèse..31 b. La lipolyse..32 Partie 2 : Un microarn, mir-143 dans le cancer de la prostate 33 I. Cancer de la prostate..33 1. Épidémiologie et facteurs de risque...33 2. Mécanismes moléculaires du cancer de la prostate 33 3. Diagnostic et Traitement du cancer de la prostate..34 4. Métabolisme et cancer de la prostate..35 II. L ARN interférence....38 1. La découverte de l ARN interférence.38 2. La découverte des microarn : régulateurs endogènes..39 4

III. Le métabolisme des microarn..40 1. La production de microarn chez les Mammifères...40 a. La transcription...40 b. La maturation nucléaire..40 c. L exportation vers le cytoplasme....41 d. La maturation cytoplasmique..42 e. L incorporation dans le complexe RISC.42 f. Régulation de la synthèse des microarn.....43 2. Les modes d action.43 a. Reconnaissance de la cible.43 b. Répression post-transcriptionnelle par les microarn...44 c. Clivage de la cible...45 d. Dé-adénylation et Dégradation de la cible..45 IV. Les fonctions biologiques des microarn. 46 1. Le micrornome..46 2. Les mir dans la croissance et la différenciation cellulaires...46 3. Les mir dans le métabolisme cellulaire.47 4. Les mir dans la défense antivirale. 48 5. Les mir dans les pathologies. 48 V. MicroARN et Cancer.. 49 1. Profils d expression des microarn dans les cancers.49 2. Pourquoi les microarn sont-ils dérégulés?...50 3. MicroARN : oncogènes ou suppresseurs de tumeurs.....51 4. Les microarn dans le cancer de la prostate.. 52 VI. Mir-143 et son implication dans le cancer de la prostate....54 1. Description du mir-143...54 2. Fonctions biologiques du mir-143..54 3. Des ARNm cibles pour mir-143.....56 a. Des cibles comme s il en pleuvait.. 56 b. K-RAS, une cible validée...56 c. ERK5, enfin validée 57 JUSTIFICATION DE PROJET 60 RÉSULTATS...63 Première partie : Le facteur de transcription E2F1 module la dépense énergétique chez la souris.64 Article 1 : E2F1 modulates energy expenditure in mice...65 Deuxième partie : Une kinase cycline-dépendante, CDK4, contrôle les métabolismes énergétique et lipidique...98 I. Introduction 99 II. Matériel et Méthodes 100 1. Extraction ARN et RT-PCR.100 2. Culture cellulaire..100 3. Souris cdk4-/- et cdk4 R24C. 101 4. Analyses ultrastructurales des tissus.101 5. Consommation d oxygène par les mitochondries. 101 6. Dosages des acides gras libres et triglycérides. 102 7. Co-immunoprécipitation et spectrométrie de masse.102 5

III. Résultats 103 1. CDK4 dans le métabolisme lipidique...103 a. Caractérisation morphologique du tissu adipeux blanc 103 b. Rôle de CDK4 dans la fonction adipocytaire...103 c. Régulation des enzymes de la lipogenèse et de la lipolyse..105 2. CDK4 dans le métabolisme énergétique..106 a. Analyse morphologique du tissu adipeux brun 106 b. Analyse de l activité mitochondriale 106 c. Régulation des acteurs mitochondriaux par CDK4..107 IV. Discussion. 108 1. CDK4 dans le métabolisme lipidique...108 2. CDK4 dans le métabolisme énergétique...109 V. Perspectives...110 Troisième partie: Un microarn, mir-143 dans le cancer de la prostate.112 Article 2 : mir-143 interferes with ERK5 signaling, and abrogates prostate cancer progression in mice.113 Résultats supplémentaires : mir-143 dans le métabolisme énergétique.138 DISCUSSION GÉNÉRALE.139 Références bibliographiques 146 Annexes..159 Article 3 : Regulator of G Protein Signaling-4 Controls Fatty Acid and Glucose Homeostasis 160 Article 4 : CXC Ligand 5 Is an Adipose-Tissue Derived Factor that Links Obesity to Insulin Resistance...168 Résumé...183 6

RÉSUMÉ Le contrôle métabolique implique un dialogue entre régulateurs du cycle cellulaire et facteurs métaboliques. Des stimuli externes, comme la nutrition, peuvent être traduits en signal prolifératif mais également en une réponse métabolique. Précédemment, nous avons observé que les régulateurs, E2F1, cdk4 et Rb jouent un rôle clé dans le contrôle de l adipogenèse et la fonction pancréatique. Nous avons montré que le facteur E2F1 participait activement à la régulation de la biogenèse et la fonction mitochondriales en réprimant l expression de PGC-1 alpha, régulateur de l homéostasie énergétique. De façon intéressante, les souris cdk4-/- semblent présenter une expression de gènes mitochondriaux et des activités mitochondriales, inversées à celles des souris E2f1-/-. Enfin, CDK4 semble également jouer un rôle dans le métabolisme lipidique. Les microarns sont des petits ARN endogènes non codants qui régulent négativement l expression des gènes et sont impliqués dans de nombreux processus cellulaires. Nous avons montré que l expression du microarn 143 diminue durant la progression du cancer de la prostate. La protéine ERK5, cible de mir-143, a des effets proprolifératifs et son expression est aberrante dans le cancer de la prostate. mir-143 pourrait être directement impliqué dans la carcinogenèse, via ERK5. Cela suggère que mir-143 pourrait être un suppresseur de tumeur. Enfin il semblerait que mir-143 joue un rôle dans le métabolisme énergétique. Nos résultats indiquent donc que les changements métaboliques et prolifératifs observés dans le développement du cancer soient étroitement liés, mais aussi régulés par les facteurs du cycle cellulaire et les microarn. Mots-clé : CDK4, E2F1, Métabolisme, microarn, cancer. 182