Hypermutation in B cells : cis and trans regulatory elements involved
Hypermutation somatique dans les cellules B normales et pathologiques : éléments cis-régulateurs et facteurs nucléaires impliqués
Résumé
By introducing frequent point mutations into the variable regions of immunoglobulin (Ig) genes, somatic hypermutation (SHM, initiated by the AID deaminase) is a driving force for antibody affinity maturation. It is now admitted that AID-induces mutations in germinal centre B cells could affect in parallel to their Ig genes physiological targets, illegitimates targets (including oncogenes) so calles "off targets" (such as Bcl6 with frequent point mutation in B lymphomas). The high risk of "collateral damage" in the B cell genome implies that remodeling events are precisely surveyed. Among cisregulatory elements involved (transcriptional enhancers and chromatin isolators and anchors...), one best candidate is the intronic region including the cEμ enhancer and iths flanking MARsEμ regions that we have been studying extensively using mouse KO model. We recently showed that MARsEμ deletion decreases SHM not only at Ig Heavy chain locus IgH (physiological cis effect) but surprisingly also at the Ig Light chain Kappa locus Ig, located on a different chromosome (trans effect). To extend the study of this intriguing trans effect, we developed a bioinformatic tool called DeMinEr that unveiled that MARsEμ regions were also involved in AID-induced collateral damages to "off-targets". Using FISH 3D, we show that MARsEμ regions harboured the potential not only to locally recruit SHM but also to cause dynamic changes of nuclear structures. The surprising cis and trans effect of MARsEμ deletion, impacting simultaneously nuclear positioning and SHM, revealed an additional level of regulation for targeting mutations to Ig and "off-targets" genes.
En introduisant fréquemment des mutations ponctuelles dans les régions variables des gènes d'immunoglobulines (Ig), le processus d'hypermutation somatique (SHM, initié par la déaminase AID) est essentiel pour augmenter l'affinité des anticorps. En marge de ses cibles physiologiques (les gênes d'Ig), AID peut induire des "dommages collatéraux" au niveau de cibles "illégitimes" qui sont appelées "off targets" (dont certains oncogènes, tel que Bcl6 fréquemment muté dans les lymphomes B). Le risque élevé de dommages collatéraux dans le génome des cellules B implique que les remaniements géniques soient précisément surveillés. Parmi les éléments cis-régulateurs impliqués dans cette surveillance, on compte l'activateur cEμ au locus des chaînes lourdes des Ig (IgH) et ses régions flanquantes d'attachement à la matrice nucléaire MARsEμ (étudiés en détails dans nos modèles de souris KO). Nous montrons que la délétion des régions MARsEμ diminue non seulement les mutations au locus des chaines lourdes des Ig (effet physiologique en cis) mais également au locus des chaines légères Ig situé sur un chromosome différent (effet de trans). A l'aide d'une outil bioinformatique (DeMinEr) que nous avons développé dans le but d'identifier des mutations rares, nous montrons également que les régions MARsEμ sont impliquées dans les dommages collatéraux infligés aux "off targets" des cellules B. Grâce à la technique de FISH 3D, nous proposons que les régions MARsEμ participent à la régulation de la SHM en influençant la position des cibles de AID dans le noyau des cellules B. Notre étude met en évidence un niveau de régulation spatiale du processus de SHM médié par les régions MARsEμ du locus IgH.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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