Les longs ARN non codants
La face cachée des génomes
Marie-Christine Maurel
Antonin Morillon
iSTE editions
Préface
9
John S. Mattick
Avant-propos
15
Chapitre 1. Les ARN non codants : histoire et chronologie de leur découverte17
1.1. La biologie des ARN, un centenaire d'histoire19
1.1.1. De la nucléine à la double hélice19
1.1.2. Le concept RNA world19
1.1.3. Les petits ARN bactériens : pionniers des ARN non codants21
1.1.4. Les micro-ARN et l'interférence ARN23
1.2. La découverte des longs ARN non codants durant l'ère prégénomique25
1.2.1. H19 : le premier des longs ARN non codants de l'histoire25
1.2.2. Inactivation du X, l'eXlSTence de XIST26
1.3. Du génome non codant vers le transcriptome non codant, l'avènement de l'ère génomique29
1.3.1. Le projet du génome humain : l'ADN génomique est essentiellement non codant30
1.3.2. La transcription permissive et la face cachée du génome31
Chapitre 2. Définition et familles des longs ARN non codants35
2.1. Le portrait du suspect idéal concernant les longs ARN non codants35
2.1.1. Le potentiel codant des ARN non codants35
2.1.2. La transcription des IncARN et l'organisation de leur transcrit37
2.1.3. Les signatures chromatiniennes des gènes de IncARN38
2.1.4. L'expression des IncARN : leur stabilité, spécificité et abondance39
2.1.5. La répartition cellulaire des IncARN40
2.1.6. La structure des IncARN41
2.2. Classification des IncARN41
2.2.1. En fonction de leur taille42
2.2.2. En fonction de leur localisation par rapport aux promoteurs des gènes42
2.2.2.1. Les IncARN antisens43
2.2.2.2. Les IncARN bidirectionnels45
2.2.2.3. Les IncARN introniques et circulaires45
2.2.2.4. Les IncARN chevauchant les ARN messagers46
2.2.3. En fonction de leur positionnement par rapport à des éléments régulateurs de l'ADN46
2.2.3.1. Les IncARN dérivés des pseudogènes46
2.2.3.2. Les IncARN dérivés de régions ultraconservées47
2.2.3.3. Les IncARN contenant des répétitions47
2.2.3.4. Les IncARN des régions enhancer et promoteurs de gènes48
2.2.4. En fonction de leur biogenèse et dégradation49
2.2.5. En fonction de leur répartition dans la cellule51
2.2.6. L'annotation des IncARN : un challenge à relever51
Chapitre 3. Fonctions biologiques des longs ARN non codants57
3.1. ARN non codants : déchets ou éléments fonctionnels des génomes ?57
3.1.1. D'où viennent les ARN non codants ?57
3.1.2. Conservation et évolution des IncARN59
3.2. Fonctions des IncARN dans la diversité biologique60
3.3. Les fonctions répertoriées des IncARN61
3.3.1. Les IncARN « échafaudage »62
3.3.2. Les IncARN architecturaux (arcARN)63
3.3.3. Les IncARN « guides »63
3.3.4. Les IncARN « leurres »63
3.3.5. Les lncARN compétiteurs des ARN endogènes (ceARN)64
3.3.6. Les IncARN précurseurs des miARN64
3.4. Classification en fonction de l'association à des processus biologiques65
Chapitre 4. Les ARN non codants dans le développement67
4.1. Inactivation du chromosome X67
4.1.1. Identification et expression de XIST67
4.1.2. Mécanisme de régulation de XIST68
4.2. L'empreinte génomique68
4.3. Régulation des gènes HOX69
4.3.1. Les IncARN agissant en cis69
4.3.2. Les IncARN agissant en trans71
4.4. Pluripotence par opposition à initiation de la différenciation cellulaire71
4.5. Développement du cerveau et du système nerveux central (SNC)73
4.5.1. Les IncARN abondants du système nerveux73
4.5.2. Les IncARN associés à l'expression des protéines du développement neuronal73
4.5.3. Les IncARN de la rétine74
4.5.4. Les circARN du cerveau74
4.6. Développement des autres organes75
4.6.1. Le coeur75
4.6.2. Les muscles du squelette75
4.7. Développement des cellules de la peau, du sang et adipeuses77
Chapitre 5. Les longs ARN non codants et le cancer79
5.1. Identifier les signaux des IncARN dans les transcriptomes de cancer82
5.2. Les IncARN, drivers des phénotypes de cancer84
5.2.1. LncARN, nouveaux suppresseurs de tumeurs ?84
5.2.2. Les circuits de prolifération86
5.2.2.1. LncARN et les voies hormonales86
5.2.2.2. LncARN et l'oncogène MYC86
5.2.3. Les circuits de longévité cellulaire88
5.2.3.1. LncARN et apoptose88
5.2.3.2. LncARN et télomères88
5.2.3.3. LncARN et stabilité du génome89
5.2.3.4. LncARN et cellules souches cancéreuses89
5.2.4. Les circuits de motilité cellulaire89
5.3. Les IncARN comme outils de diagnostic, pronostic et cibles thérapeutiques91
5.3.1. Diagnostic et pronostic91
5.3.2. Cibles thérapeutiques91
Conclusion - Perspectives
95
Glossaire
97
Liste des acronymes
103
Bibliographie
115
Index
151