Étude des conséquences génétiques et épigénétiques consécutives à la signalisation persistante des dommages radio-induits de l’ADN

​Aurélie Vaurijoux a soutenu sa thèse le 12 décembre 2016 à Fontenay-aux-Roses.

Les cassures double-brin de l’ADN (CDB) sont des événements-clés de la réponse aux radiations ionisantes qui, avec le profil génétique et épigénétique individuel, peuvent conditionner le devenir des tissus sains d’un individu exposé. Un ensemble de modifications épigénétiques transitoires interviennent dans le processus de signalisation des CDB, et notamment la phosphorylation de la sérine 139 de l’histone H2AX (Rogakou et al., 1998). Quelques heures après la formation des CDB, une disparition de la majorité de ces foci gamma-H2AX (sérine 139 phosphorylée) est observée, et a été décrite comme liée à la réparation des CDB (Rogakou et al., 1999). Cependant une certaine proportion de foci gamma-H2AX persiste après 24h (Rodier et al., 2009). Leur lien avec des CDB résiduels est couramment admis mais reste controversé.

L’objectif de mon travail de thèse est d’étudier l’évolution des modifications épigénétiques misent en place en réponse aux dommages à l’ADN ainsi que le devenir des cellules qui présentent ces modifications. Pour cela, des marquages en immunofluorescence ont été réalisés à différent temps après l’irradiation de tapis de cellules endothéliales primaires humaines, avec une source de rayons X. Les analyses ont été menées par une approche de microscopie permettant l’identification topologique et qualitative des modifications étudiées au sein de chaque noyau (foci gamma-H2AX, 53BP1, PML-NB), couplée à une analyse d’image en masse permettant l’évaluation des probabilités d’occurrence de ces différents évènements au sein de la population cellulaire irradiée. Nous avons ainsi pu mettre en évidence une persistance jusqu’à 7 jours après irradiation des foci gamma- H2AX dans une proportion de noyaux dépendante de la dose d’irradiation. La morphologie de ces foci résiduels est caractérisée par une taille moyenne supérieure à celle des foci initiaux. Ils sont majoritairement co-localisés avec la protéine 53BP1. Contre toute attente, nous avons pu démontrer que ces cellules portant ces foci résiduels sont capables de se diviser au moins une fois. De plus, les cellules filles issues de ces divisions présentent encore ce type de modifications épigénétiques indiquant qu’elles sont partiellement transmissibles à travers les générations cellulaires. Nous avons également mis en évidence une association spatiale avec des structures nucléaires particulières impliquées, entre autre, dans la réponse cellulaire au stress et la senescence (corps nucléaires PML ; Bernardi et al., 2007 ; Rodier et al., 2011). L’ensemble de ces observations, nous permettent d’envisager que les foci gamma-H2AX résiduels ne signalisent plus des CDB mais des structures anormales de la chromatine pouvant avoir un impact sur le devenir cellulaire.