Rôle de la conformation 3D de la chromatine dans la régulation des gènes pendant le développement et dans le cerveau adulte de la Drosophile

Le génome des cellules eucaryotes a une organisation tridimensionnelle hautement hiérarchique. Parmi ces niveaux de compartimentation, les TADs (ou topologically associating domains) sont des régions riches en interactions chromatiniennes et sont cruciales pour la régulation des gènes. Ils doivent être maintenus intacts pour permettre la proximité physique entre les éléments régulateurs des gènes (enhancers, promoteurs). La perturbation de ces structures peut entraîner des dérégulations transcriptomiques entraînant des maladies neurodéveloppementales ou l’activation ectopique d'oncogènes induisant de nombreux cancers.Le but de ce projet de thèse est de mieux comprendre le rôle des interactions physiques entre les éléments régulateurs de la transcription. Avec l’aide de Hi-M (outil développé par mon équipe d'accueil), nous étudierons la conformation de la chromatine au sein de différents types de neurones différenciés dans le cerveau de la drosophile adulte. Ce tissu différencié ayant été grandement étudié, nous connaissons la position des potentiels éléments régulateurs de chaque gène ainsi que l’expression de ces gènes dans chacun des types neuronaux. Ces données combinées à nos résultats permettront de mieux comprendre le lien entre conformation de la chromatine, différenciation, régulation de la transcription et organisation spatiale des cellules uniques d’un tissu.Ma thèse vise à mieux comprendre comment les interactions entre les promoteurs et les enhancers régulent l'expression des gènes dans différents types cellulaires dans un tissu différencié. Cette partie de notre étude se concentre sur le cerveau de la drosophile, et plus particulièrement sur les corps pédonculés, structure importante dans la formation de la mémoire olfactive et l'apprentissage. Ces derniers sont composés des cellules de Kenyon qui se divisent en trois sous-types de neurones (γ, α'β' et α). Chacun d’entre eux a des fonctions spécifiques, une accessibilité de la chromatine et des programmes transcriptionnels qui leur sont propres. Les cellules de Kenyon sont un modèle pertinent pour répondre à notre problématique. Les objectifs de ma thèse sont de (1) développer des outils pour détecter simultanément la conformation du génome et les différents types de cellules du cerveau de la Drosophile, (2) identifier des gènes différentiellement exprimés et leurs potentiels enhancers dans les différents types cellulaires, (3) étudier les variations d'interaction entre les régions régulatrices des gènes dans les cellules de Kenyon pour lier la conformation de la chromatine et l'expression génique.