Study of the consequences of CyclinA2 protein overexpression on cell growth and maintenance of genome integrity

Etude des conséquences d’une surexpression de la protéine Cycline A2 sur la croissance cellulaire et le maintien de l’intégrité du génome Cycline A2 et Cycline E1/E2 sont deux régulateurs du cycle cellulaire impliqués dans l'initiation et l'exécution du processus de réplication de l'ADN, tandis que Cycline A2 est également requise pour l'entrée en la mitose. Cycline E interagit principalement avec Cdk2 pour favoriser la transition G1/S au cours de la croissance cellulaire normale, alors que dans les cellules déficientes pour Cdk2, elle a été décrite comme interagissait également avec Cdk1. Cycline A2 est exprimée dès le début de la phase S et interagit d'abord avec Cdk2, puis également avec Cdk1 à partir du milieu de la phase S, tandis que le niveau protéique de Cycline E diminue à mesure que la phase S progresse. Par conséquent, les deux Cyclines présentent une régulation, des propriétés ainsi que des fonctions biologiques semblables et il a été constaté qu'elles pouvaient se compenser l'une l'autre, du moins dans certains contextes. Cependant, seule Cycline E, et non Cycline A2, a été décrite agir comme un oncogène lorsqu'elle est dérégulée. De manière cohérente, la surexpression expérimentale de Cycline E chez la souris provoque des carcinomes hépatocellulaires et mammaires. Néanmoins, il a été signalé que Cycline A2, comme Cycline E, est surexprimée dans divers cancers humains, en corrélation avec l'agressivité des tumeurs. Pourtant, les essais de surexpression de Cycline A2 chez les rongeurs n'entrainent pas la formation de tumeurs. Par conséquent, la contribution potentielle et relative de la surexpression de Cycline A2 dans les cancers humains reste mystérieuse. Dans ce contexte, l'objectif de mon projet de thèse était d'étudier plus en détail les conséquences de la surexpression de Cycline A2 dans les cellules humaines en culture, sur la régulation de la progression du cycle cellulaire, le maintien de l'intégrité génétique et le devenir cellulaire. Dans ce but, j'ai généré des lignées cellulaires humaines stables surexprimant de façon conditionnelle Cycline A2WT ou une forme mutante dans un contexte génétique où p53 est fonctionnel ou déficient. Grâce à ces outils, j'ai découvert que la surexpression de Cycline A2 favorise une entrée prématurée des cellules en phase S accompagnée d'une diminution de la densité des fourches de réplication actives et de leur vitesse, montrés par des expériences de peignage moléculaire de l'ADN. Ce phénomène est associé à un stress réplicatif marqué qui ralentit la progression de la phase S et à une suractivation du point de contrôle de la réplication de l'ADN dépendant de la voie ATR/Chk1. En conséquence, une augmentation du nombre de régions d'ADN non-répliquées persistantes en mitose ainsi que des cassures chromosomiques ont été observées dans les cellules p53KO. Ces situations ont favorisé une ségrégation chromosomique incorrecte et l'apparition d'une descendance cellulaire présentant des micronoyaux. De plus, en l'absence d'une réponse fonctionnelle de p53, cela conduit lentement à l'accumulation de cellules aneuploïdes au cours des divisions cellulaires successives. Ensemble, mes résultats suggèrent que la surexpression de Cycline A2 observée dans diverses tumeurs, pourrait contribuer à alimenter les altérations et la diversité génétiques spécifiquement dans un contexte de déficience de p53, une situation courante dans plus de la moitié des cancers humains.