La translecture traductionnelle dans la sénescence et le cancer
Thesis or Dissertation
Abstract(s)
La cellule est en permanence sujette à des attaques et soumise à des évènements stressants. D’un
point de vue évolutif, l’organisme doit s’adapter à son environnement et faire face aux atteintes
dont il peut être victime. Pour survivre, celui-ci doit répondre aux dommages reçus de manière la
plus optimale possible tout en limitant l’occurrence de mutations pouvant mener à l’apparition de
cancer. Afin d’y parvenir, l’organisme a développé les suppresseurs de tumeurs, gérant des voies
de signalisation cellulaire complexes, limitant l’apparition de mutations à l’ADN, stimulant sa
réparation et, en dernier recours, activant l’arrêt permanent du cycle cellulaire, la sénescence, ou
la mort cellulaire, l’apoptose. Le défaut de fonctionnement de ces mécanismes entraîne
l’accumulation de mutations favorisant l’initiation et la progression de la tumorigenèse. Les erreurs
traductionnelles, en contribuant à l’expansion du protéome, ont elles aussi été reconnues comme
faisant partie d’un mécanisme pouvant être utilisé pour répondre au stress de sélection. Cependant,
chez les organismes plus développés ainsi que dans la tumorigenèse, leur rôle reste peu compris à
ce jour. En revanche, si ce phénomène peut contribuer à l’oncogenèse, les mécanismes
suppresseurs de tumeurs devraient, en théorie, les prévenir.
Les travaux présentés dans ce mémoire ont été entrepris dans le but d’étudier les erreurs
traductionnelles survenant à la terminaison, la translecture du codon d’arrêt (TR), en contexte de
sénescence. En utilisant une construction double luciférase séparée par des contextes de
terminaison normale ou de TR programmé, nos résultats montrent que l’induction de la sénescence
par l’activation d’oncogène, l’activation de suppresseurs de tumeurs et des agents
chimiothérapeutiques, est associée avec une diminution significative du TR. De surcroît, nous
avons observé que les cellules échappant à la sénescence montrent un niveau de TR augmenté.
Nous avons également démontré ces effets en utilisant AGO1x un isoforme dépendant du TR
impliqué dans la progression du cancer du sein.
D’autre part, nos travaux ont visé à établir un lien mécanistique entre les suppresseurs de
tumeurs impliqués dans la sénescence et la régulation du TR. Dans un premier temps, en déplétant
p53 et RB nous avons montré une régulation majoritairement médiée par la voie RB. Les résultats
ont été confirmés en ciblant de diverses manières la voie RB. Quant à l'implication de p53, nous
II
avons montré en utilisant des cellules p53-null que la réduction de TR dans la sénescence était
indépendante de cette voie.
Les données présentées dans ce mémoire contribuent à une meilleure compréhension des
mécanismes par lesquels les voies de signalisation des suppresseurs de tumeurs pourraient limiter
la carcinogenèse. Ainsi, à la lumière de nos observations, nous proposons que l’amélioration de
l’efficacité de terminaison observée en sénescence puisse être un nouveau mécanisme antitumoral
médié par la voie RB. The cell is constantly victim of attacks and stressful events. From an evolutionary perspective, the
organism must be able to adapt to its environment and respond to the harm it may suffer. To
survive, it must respond to damage received in the most optimal way possible, by limiting the
appearance of mutations that can lead to cancer. To achieve this, tumor suppressors evolved,
managing complex cellular signaling pathways limiting DNA mutations, stimulating DNA repair
and, in the worst case, activating a permanent cell cycle arrest, namely senescence, or cell
death(apoptosis). Defects in these mechanisms may lead to the accumulation of mutations favoring
the initiation of tumorigenesis. Translational errors, by contributing to the expansion of cellular
proteome, have also been associated as a mechanism that can be used to respond to selection stress.
However, their role in more developed organisms, as well as in tumorigenesis, is still poorly
understood. On the other hand, if this phenomenon can contribute to oncogenesis, tumor suppressor
mechanisms should theoretically prevent them to occur.
The work presented in this thesis was undertaken with the aim of studying translational
errors occurring at the termination, the translational readthrough (TR), in the context of senescence.
Using a dual luciferase construct with normal termination or programmed TR context, our results
show that induction of senescence by oncogene activation, activation of tumor suppressors and
chemotherapeutic drugs is associated with significant decrease in TR. In addition, we observed that
cells escaping senescence show an increased level of TR. We have also demonstrated these effects
using AGO1x a TR-dependent isoform implicated in the breast cancer progression.
Furthermore, our work aimed to establish a mechanistic link between tumor suppressors
involved in senescence and in the regulation of TR. Firstly, by depleting p53 and RB, we showed
that the reduction of TR seen in senescence is mainly mediated by the RB pathway. These results
were confirmed by targeting the RB pathway in various ways. As for the implication of p53, we
showed by using p53-null cells that the reduction of TR in senescence was independent of this
pathway.
The data presented in this thesis contribute to a better understanding of the mechanisms by
which tumor suppressor signaling pathways could limit carcinogenesis. Thus, in light of our
IV
findings, we propose that the improved termination efficiency observed in senescence may be a
novel RB pathway-mediated antitumor mechanism.
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