Construction d'une carte interactomique des facteurs Ets et identification de nouvelles fonctions dans le métabolisme de l'ARNm

The family of Ets factors is one of the largest families of human transcription factors. This thesis aimed at molecularly and biologically defining these well known though not well-understood transcription factors using a system biology approach. Combination of interactomic and bioinformatics tools gave rise to the first interactome of the human Ets factors built on more than 400 interactions with nearly 300 interaction partners. We fragmented our interactome in 24 functional highly intraconnected sub-networks (clusters, or CL) and highlighted a new role for Ets transcription factors in mRNA processing (CL1). Steady-state levels of mRNAs result from the balance between transcription and mRNA decay, two events sitting at both ends of the mRNA life. In the traditional and still prominent view, these events are spatially, functionally and temporally independent. Here, we showed that the Erg subfamily of Ets factors (composed of the three members ERG, FLI1, and FEV) regulate mRNA decay of specific targets via promoter-mediated mRNA imprinting with sequence-specific RNA-binding proteins (CL1) and the CCR4-NOT deadenylation complex. This constitutes the first evidence, regardless of the organism, that DNA-binding transcription factors recruit RNA-binding proteins and mRNA decay components to control the degradation of specific mRNAs. This is also the most detailed demonstration of a functional coupling between transcription and mRNA decay machineries in humans. We showed that ERG promoted mRNA decay of key mitotic regulators, among which the Aurora kinases Aurora A and B. Depletion of ERG prevented degradation of Aurora A and B mRNAs during mitosis, leading to aberrant levels of Aurora proteins, accumulation of centrosome and mitotic spindle defects, and ultimately mitosis blockage. This consists in a significant advance in understanding of mitosis progression that was until now thought to be exclusively regulated by post-translational modifications and proteasomal degradation of proteins. Our results show that, in the contrary of bulk mRNAs whose decay is inhibited during mitosis, degradation of specific transcripts is a prerequisite for normal mitosis progression.Les facteurs Ets constituent une des plus grandes familles de facteurs de transcription humains. Cette thèse avait pour but de définir ces facteurs de transcription à un niveau moléculaire et biologique par une approche de biologie des systèmes. Nous avons combiné des outils interactomiques et bioinformatiques pour construire le premier interactome des facteurs Ets composés de plus de 400 interactions entre environ 300 protéines. Cet interactome a ensuite été fragmenté en 24 sous-réseaux fortement intra-connectés (clusters, ou CL). Le premier cluster de notre liste (CL1) a mis en avant un rôle des facteurs Ets dans la régulation post-transcriptionnelle de l’ARNm. Le niveau des ARNm est régulé par un équilibre entre transcription et dégradation. Le modèle traditionnel et encore prédominant décrit ces deux évènements situés de part et d’autre de la vie d’un ARNm comme étant fonctionnellement and spatio-temporellement indépendants. Ici, nous avons montré que la sous-famille Erg des facteurs Ets (comprenant les 3 membres ERG, FLI1, et FEV) régule la dégradation d’ARNm spécifiques ciblés au niveau de leur promoteur par un recrutement du complexe de déadénylation CCR4-NOT et de protéines de liaison à l’ARNm (CL1). Cette découverte constitue la première preuve, tout organisme confondu, qu’un facteur de transcription se liant à l’ADN est capable de contrôler la dégradation d’ARNm spécifiques. C’est également la démonstration la plus détaillée d’un couplage fonctionnel entre la transcription et la dégradation des ARNm chez l’humain. Nous avons montré que ERG promouvait la dégradation d’ARNm codant pour d’importants régulateurs de la mitose. Une invalidation de ERG résulta en une accumulation des kinases Aurora A et B au niveau transcriptionnel et protéique, en l’apparition de défauts du centrosome et du fuseau mitotique, et finalement à un blocage des cellules en mitose. Ceci constitue un avancement significatif dans la compréhension de la progression de la mitose que l’on pensait jusqu’à alors exclusivement dépendant de régulations post-traductionnelles. Nos résultats démontrent que, à l’inverse de l’immense majorité des ARNm qui ne sont pas dégradés pendant la mitose, certains transcrits doivent être efficacement dégradés durant cette phase du cycle pour assurer une progression mitotique normale.Etablissement d'une carte intéractomique des membres de la famille ETS : vers une meilleure compréhension de leur implication dans les processus oncogéniques