Mécanismes épigénétiques de l'expression des gènes homéotiques CDX1-CDX2 dans les modèles de carences en donneurs de groupements méthyle

[Résumé en français] Le gène CDX2 a un rôle de gène tumour suppresseur et CDX1 un rôle prolifératif dans l'épithilium intestinal. Nous avons analysé la méthylation de l'ADN et la modification de l'histone associé au promoteur de CDX1 et CDX2 dans deux lignes cellulaires du cancer du colon qui exprime ce gène de facon différente. Caco2/TC7 ( CDX2 positif -CDX1 négatif) et HT29 (CDX2 négatif et CDX1 négatif). l'immunoprécipitation de la chromatine a montré que l'expression de CDX1 et CDX2 qui est corrélée avec la modification de l'histone caracte ristique de chromatine active (H3K4 tri-méthyle et H3 acétylé). Le séquençage de la DNA apres traitement au bisulfite et la PCR méthylation spécifque montrent que CDX2 et CDX1 ne présentent pas de méthylation dans les cellules HTZ9 même si dans ces cellules les deux gènes ne sont pas exprimés. Par opposition, le promoteur de CDX1 est méthylé dans Caco2/TC7-la deméthylation de l'ADB par la 5aza-dC et la combinaison 5aza-dC plus SAHA (inhibiteur des histones deacetylases) a restauré l'expression de CDX1 dans les cellules Caco2/TC7 mais ces traitements ont été influencés sur CDX1 et CDX2 dans les cellules HT29. Ainsi dans les cancers du colon les modifications de la chromatine sont hétérogenes et la répression de CDX2 et CDX1 dans les cellules HT29 n'est pas due Ià des mécanismes épigénètiques. In vivo, la carence alimentaire en groupement méthylé chez les rats a entrainé une stimulation significative de la transcription de CDX1 et une tendance vers la diminution de ARN de CDX2 même si cette variation n'était pas significative. De même la carence en méthyles a entrainé la modification de l'activité de la protéine de CDX2 en augmentant les isoformes phosphorylées connues pour être dégradées par la proteasome. Les modifications de l'expression de CDX2 et CDX1 obtenues après carence en groupements méthyle peuvent constituer un argument en faveur du rôle protecteur attribué aux folates dans les cancers du côlon.[Résumé en anglais] The CDX2 ana CDX1 homeobox genes have respectively a tumor suppressor and proliferative roll' in the intestinal epithelium. We analyzed DNA methylation and histones modifications associated with CDX2 and CDX1 promoters in two human colon cancer celllines expressing differentially these genes, Caco2/TC7 (CDX2 positive -CDX1 negative) and HT29(CDX2 negative-CDX1 negative) cells. Chromatin immuoprecipitation experiments indicated that CDX2 and CDX1 gene expression correlated with a histone modifications pattern characterizing active chromatin (H3K4 trimethylated and H3 9 acetylated). Bisulfite DNA sequencjng and methylation-specific PCR show that CDX2 and CDX1 promoter display no methylation in HT29 cells even though both genes are not expressed. ln contrast, the CDX1 promoter is methylated in Caco2/TC7. DNA demethylation by 5aza-dC or the combination of 5aza-dC plus SAHA, an inhibitor of histone deacetylases, restored COX1 expression in Caco2/TC7 cells but these treatments were inefficient on both CDX2 and COX1 in HT29 cells. Thus, in colon cancer cells the changes in chromatin conformation are heterogeneous and repression of CDX2 and CDX1 in HT29 cells is not due to epigenetic mechanisms. ln vivo, dietary deprivation of methyl groups in rats upregulated CDX1 mRNA and down regulated to a lesser extent COX2 mRNA expression. Moreover, methyl group deprivation downregulated CDX2 protein by changing its phosphorylation pattem. The changes in CDX2 and CDX1 expression determined by methyl group deprivation may constitute one of the mechanisms sustaining the protective lrole attributed to folate in colon cancer.NANCY1-SCD Medecine (545472101) / SudocSudocFranceF