Edith Heard

Introduction

          Au cours du développement et de la différenciation cellulaire, l’acquisition de caractéristiques cellulaires spécialisées est assurée non pas par un changement de la nature et de la séquence des gènes, mais de la manière dont ces gènes sont exprimés. C’est pour cela que ces processus sont dits épigénétiques.

          L’équipe d’Edith Heard vise à comprendre comment le processus de différenciation amène deux cellules sœurs vers des destins différents. Pour cela elle étudie une des décisions cellulaires qui accompagne le développement normal précoce des mammifères : l’inactivation de l’un des deux chromosomes X chez les femelles.

Projets

          L’inactivation du chromosome X est un modèle de choix pour décrypter les mécanismes moléculaires mis en jeu lors de la prise de décisions développementales, ainsi que pour assurer leur maintien. Edith Heard et son groupe visent à comprendre ce phénomène à travers quatre axes principaux de recherche :

1/ Quels sont les mécanismes contrôlant l’initiation de l’inactivation du chromosome X?

2/ Comment la répression transcriptionnelle du chromosome X est-elle établie ?

3/ Comment l’état inactif est-il fidèlement transmis au cours des générations cellulaires ?

4/ Comment le développement tumoral affecte-t-il le maintien de l’état inactif du chromosome X ?

          Afin d’analyser les étapes précoces de l’inactivation, Edith Heard et son laboratoire étudient l’embryon murin ainsi que les cellules souches embryonnaires de souris.

          Parallèlement, pour comprendre les mécanismes de maintien de l’état inactif du chromosome X et leur perturbation dans un contexte tumoral, ils utilisent des lignées cellulaires humaines ainsi que des biopsies de patients traités à l’hôpital Curie. Le plateau d’imagerie de l’unité de Génétique et Biologie du Développement leur permet d’observer le comportement cellulaire à l’échelle de la cellule unique – fixée ou vivante.

          Ces approches sont complémentées par l’utilisation de techniques génomiques et épigénomiques à grande échelle, rendues possible grâce aux différentes plates-formes technologiques de l’Institut Curie. Edith Heard et son groupe portent une attention particulière à comprendre comment l’organisation nucléaire et la structure de la chromatine changent au cours du développement et de l’hétérochromatinisation, ainsi que l’action des ARN non-codants dans ces processus.

          Ils étudient notamment l’ARN non-codant Xist, qui est exprimé spécifiquement à partir du chromosome X inactif, joue plusieurs rôles cruciaux dans la mise en place de l’inactivation.

Implications

          Comprendre comment l’expression des gènes dans la cellule est régulée est crucial pour déterminer comment son altération peut entraîner la cancérisation.

          En étudiant le contrôle de l’inactivation du chromosome X, Edith Heard et son laboratoire développent des méthodes et des techniques permettant la compréhension de mécanismes fondamentaux qui sous-tendent la régulation de l’expression des gènes, à la fois au cours du développement et de la différenciation cellulaire mais aussi lors de la tumorigenèse.