The Role of Convergent Transcription in Regulating Alternative Splicing : Targeted Epigenetic Modification via Repurposed CRISPR/Cas9 System and Its Impact on Alternative Splicing Modulation

Modification épigénétique ciblée par le système CRISPR/Cas9 modifié et son impact sur la modulation de l'épissage alternatif L'épissage alternatif de l'ARN précurseur est un processus co-transcriptionnel qui affecte la grande majorité des gènes humains et contribue à la diversité des protéines. Le dérèglement d'un tel processus est impliqué dans diverses maladies, y compris la tumorigènes. Cependant, les mécanismes qui régulent ces processus restaient à caractériser. Dans cette étude, nous avons montré que les perturbations de l'épissage alternatif étaient corrélées aux dérèglements de la transcription convergente et de la méthylation de l'ADN. Une transcription convergente peut être générée entre des paires de gènes voisins en en orientation opposée, ou entre des amplificateurs intragéniques et leur gène hôte. CENPO et ADCY3 ont été identifiés comme une paire de gènes de transcription convergentes. Nous avons constaté, dans un modèle de progression tumorale du cancer du sein, que le changement d'épissage de l'exon22 variant d'ADCY3 était corrélé à une augmentation de sa transcription qui allait contre celle de CENPO. En utilisant le système de répression ciblée de la transcription CRISPRi, nous avons démontré que l’inhibition de la transcription de CENPO ne pouvait pas inverser l'altération d'épissage alternatif d'ADCY3 dans les cellules cancéreuses (DCIS). Un activateur intragénique actif a été identifié dans l'intron16 du gène CD44, en aval de ses exons alternatifs. En utilisant le système d'activation ciblée de transcription CRISPRa, nous avons montré que l’augmentation de la transcription de CD44 ne pouvait pas modifier l'épissage alternatif de CD44 dans les cellules DCIS. Ces résultats suggèrent que la modification de transcription convergente par des changements d’activité des promoteurs ne permet pas d’altérer l'épissage alternatif de ADCY3 et CD44 dans les cellules DCIS. Cependant, en remplaçant l'amplificateur intragénique par un promoteur inductible, nous avons constaté que l'activation de la transcription intragénique augmentait le niveau d'inclusion de plusieurs exons alternatifs de CD44 dans les cellules HCT116. Ce résultat suggère que la transcription convergente local pourrait avoir un impact direct sur l'épissage alternatif de CD44. De plus, en utilisant le système de méthylation de l'ADN ciblée CRISPR/dCas9-DNMT3b, nous avons démontré que la méthylation de l'ADN au niveau des exons variants pouvait modifier l'épissage alternatif de CD44. Ce travail de thèse a également exploré les limites et la faisabilité de l'étude de l'épissage alternatif avec des outils moléculaires basés sur le système CRISPR.