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Le contrôle de l’expression des gènes est essentiel à tous les organismes vivants et regroupe un ensemble de processus biochimiques hautement régulés permettant de s’assurer de l’expression correcte des différents gènes. Cette régulation et les différents mécanismes mis en jeu se présentent sous la forme d’un réseau complexe d’interactions, où les différentes machineries sont interconnectées entre elles. Ainsi, les facteurs de transcription, généralement associés à la transcription des gènes et donc à la production d’ARN messagers au sein des cellules, ont récemment montré de nouveaux rôles au niveau de processus post-transcriptionnels. En effet, au sein du laboratoire de Gene Expression & Cancer, il a été mis en évidence que le facteur de transcription ERG intervient dans la régulation post-transcriptionnelle en participant à la régulation de la stabilité des ARNm. Ce facteur de transcription, recruté sur les ARNm par la protéine de liaison à l’ARN RBPMS, peut déclencher leur dégradation en recrutant le complexe de déadénylation CCR4-NOT. Dès lors, l’hypothèse que d’autres facteurs de transcription soient impliqués dans ce processus a été émise. Le projet de thèse dans lequel ce mémoire s’implante est dans la continuité de ce travail sur le facteur de transcription ERG. Au sein du laboratoire, des résultats préliminaires suggèrent que FOXM1, un facteur de transcription impliqué dans de nombreux cancers chez l’Homme, intervient dans la régulation de la stabilité des ARNm. Au vu du rôle de celui-ci dans la transcription des gènes et dans la dégradation des ARNm, une question a émergé : « La fonction de FOXM1 dans la dégradation des ARNm est-elle liée à ses fonctions transcriptionnelles ? ». 

L’objectif principal de ce mémoire est de discuter cette question. Cette discussion s’est basée sur des données préalablement collectées ainsi que sur la proposition d’expériences à réaliser afin de tenter d’apporter une réponse à cette question. L’analyse des données collectées préalablement lors d’un ChIP-Seq, réalisé par une autre équipe, et d’un RNA-Seq, a montré qu’environ 10 % des 466 gènes considérés comme cibles de FOXM1 dans la dégradation des ARNm sont également considérés comme des cibles transcriptionnelles de FOXM1, ce qui suggère une indépendance du rôle de FOXM1 dans le processus de dégradation des ARNm par rapport à son rôle dans la transcription des gènes. Cependant, cette première conclusion se doit d’être confirmée par la réalisation d’autres expériences mettant en jeu un mutant de FOXM1c au niveau de son domaine de liaison à l’ADN et qui est incapable de lier l’ADN. Pour ce faire, la séquence encodant ce triple mutant a été clonée au sein des plasmides pdest1899 et pN-MS2-CP. De plus, ces expériences (MS2-tethering degradation assay, oligo(dT) pulldown et co-immunoprécipitation avec la protéine de liaison à l’ARN STAU1) permettront de déterminer si le recrutement de ce triple mutant sur l’ARNm dépend ou non de sa liaison au préalable de FOXM1 sur l’ADN. Ainsi, si le rôle de FOXM1 dans la dégradation des ARNm ne requiert pas son rôle dans la transcription ainsi que sa liaison préalable à l’ADN, on s’orienterait vers un modèle où ces deux fonctions de FOXM1 sont indépendantes l’une de l’autre.

FOXM1 --- Facteur de transcription --- Dégradation des ARNm --- Sciences du vivant > Biochimie, biophysique & biologie moléculaire

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An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits builds a solid foundation for the intuitive understanding of general principles. It encourages the reader to ask why a system is designed in a particular way and then proceeds to answer with simplified models. Explains the basic circuitry in transcription regulation, signal transduction, and developmental networks Includes examples ranging from bacterial chemotaxis through developmental patterning and neuronal circuits to immune recognition Examines the principle of robustness Details how constrained evolutionary optimization can be used to understand optimal circuit design Considers how kinetic proofreading and other mechanisms can minimize errors made in biological information-processing Includes solved problems after each chapter that detail topics not discussed in the main text Thorough and accessible, this book presents the design principles of biological systems, and highlights the recurring circuit elements that make up biological networks. It provides a simple mathematical framework which can be used to understand and even design biological circuits. The text avoids specialist terms, focusing instead on several well-studied biological systems that concisely demonstrate key principles.

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