Identification et caractérisation de longs ARN non codants exprimés dans les neurones dopaminergiques et potentiellement impliqués dans la maladie de Parkinson

Claire Sauty-Colace (1, 2)

1 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
2 EPHE - École Pratique des Hautes Études

La maladie de Parkinson est une pathologie neurodégénérative caractérisée par des symptômes moteurs essentiellement causés par la dégénérescence des neurones dopaminergiques (DA) de la substance noire pars compacta (SNpc). Des analyses sur de larges cohortes de patients ont démontré le rôle déterminant des facteurs génétiques dans l’étiologie de cette pathologie. Cependant, seuls 10% des cas de la maladie de Parkinson (MP) correspondent à des formes familiales monogéniques, la majorité des cas sporadiques restent inexpliqués. Un nombre croissant d’études ont montré le rôle d’éléments non-codants du génome dans des pathologies humaines comme le diabète ou les cancers, ouvrant une nouvelle voie de recherche notamment pour les maladies neurodégénératives. De plus, les longs ARN non codants (lncARN) constituent des répertoires présentant une spécificité cellulaire très importante et pourraient donc rendre compte de mécanismes moléculaires encore inconnus impliqués dans les pathologies associées à des types cellulaires précis. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés particulièrement aux lncARN exprimés dans les neurones dopaminergiques, correspondant au type cellulaire qui dégénère dans la MP, et à leur contribution dans cette maladie. Les lncARN étant très peu conservés entre les espèces, nous avons généré des neurones DA humains à partir de deux modèles cellulaires, des cellules pluripotentes induites humaines (hiPSC) et des cellules immortalisées LUHMES provenant de cellules embryonnaires humaines du mésencéphale ventral. Après tri cellulaire des neurones DA issus d’hiPSC à l’aide d’un rapporteur fluorescent sous le contrôle du promoteur de la tyrosine hydroxylase, nous avons établi le premier répertoire de lncARN exprimés dans les neurones DA humains par des techniques de séquençage à haut débit (RNA-seq). Ainsi, nous avons identifié 882 lncARN dont 142 nouveaux transcrits non annotés. Ensuite, par comparaison avec des données génétiques obtenues par études d’association pangénomique, nous avons identifié 27 lncARN associés à des facteurs de risques de la MP. Nous avons montré l’expression dynamique de 9 d’entre eux au cours de la différenciation d’hiPSC en neurones DA. Finalement nous avons construit les outils moléculaires nécessaires à l’étude fonctionnelle de trois lncARN candidats, tous associés à au moins un facteur de risque pour la MP : MIR4697HG, LNC122 et RP11-67M1.1. Ainsi, ce travail constitue une base importante pour évaluer la contribution et la fonction des lncARN dans la MP.

Mots clés: Parkinson; longs ARN non-codants (lncARN); différenciation; cellules pluripotentes induites humaines (hiPSC); neurones dopaminergiques (DA); transcriptome.

Domaines: Biologie moléculaire; Génomique, Transcriptomique et Protéomique [q-bio.GN]; Neurobiologie

Claire Sauty-Colace. Identification et caractérisation de longs ARN non codants exprimés dans les neurones dopaminergiques et potentiellement impliqués dans la maladie de Parkinson. Biologie moléculaire. 2018. ⟨hal-01946848⟩