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Laboratoire d'Epigénétique du Cancer [Laboratory of Cancer Epigenetics]
Faculté de Médecine - Campus Erasme (unité ULB589)

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Un des grands mystères en biologie est le fait que des cellules ayant le même ADN soient capables d'exprimer des fonctions différentes et uniques. Il est communément accepté que c'est la séquence de l'ADN et rien que cette séquence qui détermine le devenir d'une cellule et par là, la constitution d'un organisme. Pourtant, ce dogme est mis en cause depuis peu par les épigénéticiens: ils s'intéressent non pas à la séquence de l'ADN mais aux modifications chimiques se produisant au sein de la chromatine, principalement véhiculées par des modifications de l'ADN et des histones. La modification majeure de l'ADN est la méthylation de la cytosine, qui est la marque d'une chromatine transcriptionnellement silencieuse chez les vertébrés. Quant aux histones, différentes modifications post-traductionnelles ont été décrites, comme l'acétylation, la phosphorylation la méthylation. L'ensemble de ces modifications constituerait un «code histone», dont le décryptage n'en est qu'à ses prémices, permettant d'associer à chaque combinaison de modifications un état particulier de la chromatine, et ainsi de l'expression génique. De part son importance cruciale dans le développement embryonnaire, la reprogrammation du génome, la plasticité des cellules souches et des maladies humaines telles que le cancer, nous pensons que l'étude de l'épigénétique laisse présager d'une prochaine révolution dans la connaissance du vivant, et de l'entrée de la biologie dans une nouvelle ère de son développement. Sélections des publications: - Viré et al. Nature 2006, 439: 871-4, - Fuks F. Curr Opin Genet Dev. 2005, 15:490-5. ,- Brenner et al. EMBO J. 2006, 24:336-46. , - Hughes-Davies et al. Cell 2003, 115: 523-535., - Fuks F. Médecine/Sciences 2003, 19:477-80. , - Deplus et al. Nucleic Acids Res 2002, 30: 3831-8. , - Fuks et al. Nature Genetics 2000, 24: 88-91. [Today almost all the genes in the human genome have been sequenced. The challenge now is to understand the molecular mechanisms that allow these genes to be selectively expressed. Remarkably, it is essential to select not only the correct genes to turn on, but also those that need to be inactivated. Failure to repress genes appropriately can give rise to cellular dysfonctions and may lead to human diseases such as cancer. Notably, among the mechanisms that stably inactivate genes in a heritable manner is chromatin structure, including DNA methylation and histones that are the targets of various posttranslational modifications (e.g. acetylation, methylation, phosphorylation). One of the current major challenge in the epigenetic field is to decipher the molecular mechanisms underlying the intimate link between DNA methylation and histone modifications. Overall, deciphering these mechanisms represents the goal of our work. Sélections des publications : - Viré et al. Nature 2006, 439: 871-4, - Fuks F. Curr Opin Genet Dev. 2005, 15:490-5. - Brenner et al. EMBO J. 2006, 24:336-46. - Hughes-Davies et al. Cell 2003, 115: 523-535. - Fuks F. Médecine/Sciences 2003, 19:477-80. - Deplus et al. Nucleic Acids Res 2002, 30: 3831-8. - Fuks et al. Nature Genetics 2000, 24: 88-91.]
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coordonnées

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Laboratoire d'Epigénétique du Cancer [Laboratory of Cancer Epigenetics] |
 | tel +32-2-555.62.45, fax +32-2-555.62.57, ffuks@ulb.ac.be |
 | Campus Erasme, Bât. GE - 5e niveau - local G2.5.210 |
 | CP614, route de Lennik 808, 1070 Bruxelles |

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responsable

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Prof. François FUKS

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composition

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Halim BOUKABA Carmen BRENNER Sarah DEDEURWAERDER Hélène DENIS Rachel DEPLUS Marie-Louise DRAPS Iolanda MAZZA Matladi NDLOVU Pascale PUTMANS Emmanuelle VIRE

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projets

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Bases moléculaires des modifications épigénétiques: de la chromatine au cancer [Mechanisms of epigenetic modifications: facts, clues, mysteries]
Le but principal de notre recherche est de cerner l'interconnexion moléculaire existant entre la méthylation de l'ADN et les modifications répressives des histones. A cet égard, nos récentes recherches ont permis de lever le voile sur plusieurs des mécanismes essentiels par lesquels la méthylation de l'ADN agit ''main dans la main'' avec les histones modifiées. Tout d'abord, nous avons observé que les DNMT recrutent les HDAC de classe I, qui désacétylent les histones, réprimant la transcription. Par ailleurs, nos travaux ont permis de montrer que les DNMT verrouillent les gènes en recrutant des méthyltransférases spécifiques de la lysine 9 de l'histone H3. Nous avons également découvert un mécanisme de régulation des gènes jusqu'ici insoupçonné: il apparaît qu'un deuxième verrou épigénétique, la protéine Polycomb EZH2, contribue à l'extinction de certains gènes et ce, conjointement à la méthylation de l'ADN. En marge de ces travaux, nous tentons également de mieux comprendre comment s'effectue le ciblage spécifique des gènes à méthyler. Nos récentes études indiquent que les DNMT pourraient être recrutées à l'ADN de gènes spécifiques par le biais de leur liaison à des facteurs de transcription, tels que les oncoprotéines PML/RAR ou Myc. [Epigenetic modifications are increasingly recognized as fundamental regulatory processes that are essential for a wide range of biological events and a key to far-reaching biotechnological and pharmaceutical applications. The molecular mechanisms underlying the intimate link between histone modifications, DNA methylation, gene silencing and human diseases are still poorly understood and deciphering these mechanisms represent one of the current major challenge in molecular biology. Overall, the goal of our work is to elucidate the molecular mechanisms by which the epigenetic machineries (associated with DNA methylation, histone methylation, deacetylation, ') functions and how there alterations can lead to human pathologies, such as cancer. Our study should factor significantly not only into understanding of gene expression but also into the abnormal processes which lead to oncogenesis.]

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publications

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theses

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Deplus Rachel, 2006
Brenner Carmen, 2005

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collaborations

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de Launoit Yvan, Institut de Biologie de Lille, Lille, France
Drs. Etienne De Plean, Charles De Smet et Pr. Thierry Boon, Ludwig Institute for Cancer Research, UCL, Bruxelles, Belgique
Prof. Tony Kouzarides, Wellcome/CR UK Institute, University fo Cambridge, Cambridge, Grande-Bretagne
Dr. Luciano Di Croce, Center for Genomic Regulation, Barcelona, Espagne
Dr. Manel Esteller, CNIO, Madrid, Espagne
Dr. Marc Didederiech, LBMCC, Luxembourg, Luxembourg g.d.
Dr. Alain Chariot, ULG, Liège, Belgique
Dr. Bruno Amati, IEO, Milan, Italie
Prof. Ramin Shiekatthar, Center for Genomic Regulation, Barcelona, Espagne
Prof. M. Bollen, KUL, Louvain, Belgique

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prix

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- EMBO Young Investigator Programme (2006)- Prix Wouters (2004)- Prix de l'Association Sportive contre le Cancer (Fédération Belge contre le Cancer (2000)- Lauréat d'une bourse Post-doctorale de la Fondation Wiener-Anspach (1999)- Lauréat d'une bourse Post-doctorale de l'Union Européenne 'TMR-Marie Curie Research Training Grants'.- Lauréat d'une bourse Post-doctorale de l' 'European Molecular Biology Organization' (EMBO) (1997)

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savoir-faire/équipements

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- Immunoprécipitation de chromatine (ChIP) - Sonication de la chromatine par Bioruptor - Méthylation de l'ADN par séquençage au bisulphite - Essais enzymatiques associés à l'épigénétique (HDAC, HDAC, HMT,...) - Knockdown par Interférence à l'ARN (infection rétrovirale) - Essais d'interactions protéines-protéines in vitro et in vivo - Biologie moléculaire - Culture cellulaire - Mutagenèse - Transfection - Double hybride en levure

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mots clés compréhensibles déclarés

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cancer chromatine epigénétique régulation de l'expression génétique

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disciplines et mots clés déclarés

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Biologie cellulaire Biologie moléculaire Cancérologie
chromatine epigénétique

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codes technologiques DGTRE

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Bio-informatique, informatique médicale, biométrie Cancérologie, oncologie Endocrinologie, systèmes de sécrétion, diabétologie Génétique, cytogénétique Technologie pharmaceutique

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