Ce projet de thèse est financé par le financement ANR InsulatorGrammar. Il porte sur l'étude comment les éléments insulatrices dans les génomes de mammifères peuvent bloquer efficacement la communication entre les enhanceurs et les promoteurs. Les insulatrices sont capables de bloquer le processus active d'extrusion de boucle médié par la cohésine, grâce à leur liaison à la protéine isolante CTCF et éventuellement à d'autres composants avec une efficacité de blocage également. L'équipe hôte a récemment rapporté que les insulatrices puissants ont tendance à lier plusieurs copies de la protéine CTCF et que cela crée un blocage séquentiel de l'extrusion de boucle. De plus, ils ont découvert que de nombreux sites de la protéine CTCF dans le génome de souris sont constitués de groupes de motifs de liaison à l'ADN. La manière dont tous ces aspects codés par l'ADN fonctionnent ensemble pour améliorer/moduler l'isolation de la chromatine reste mal caractérisée et constitue le sujet de ce projet de thèse.
Dans ce projet, nous allons créer et appliquer un système de rapport innovant pour tester systématiquement la capacité isolante d'un grand nombre d'éléments insulatrices avec une grammaire codée par l'ADN précisément définie.
Le doctorant créera ce système dans des cellules souches embryonnaires de souris, puis intégrera une cinquantaine de séquences isolantes définies. Tout d'abord, la capacité d'isolation sera testée à l'aide de divers tests d'activité du gène rapporteur (cytométrie, RT-qPCR), puis la capacité de liaison du CTCF et de blocage de l'extrusion de boucle (ChIP-qPCR et ChIP-seq) et de réorganisation de la structure du nucléosome (MNase-seq). L'impact sur la formation de boucle, à la fois pan-cellulaire et avec une précision de cellule à cellule, sera déterminé à l'aide de Hi-C et de Nano-C.
Le projet comprend la culture de cellules de mammifères, l'édition du génome et une grande diversité d'essais génomiques et leur analyse de données informatiques. Dans le cadre de sa formation, l'étudiant participera à divers cours nationaux et internationaux et sera encadré pour le processus de rédaction du manuscrit.
Contexte de travail
L'I2BC est une grande unité mixte de recherche CNRS, CEA et Université Paris Saclay composée de près de 600 personnes. L'unité est constituée d'une soixantaine d'équipes de recherche réparties dans 5 départements scientifiques (Biologie des Génomes, Biologie Cellulaire, Virologie, Microbiologie, Biochimie/Biophysique/Biologie Structurale). Leur activité est soutenue par 17 plateformes technologiques de haut niveau et des services support et soutien mutualisés.
Le candidat sera intégré à l'équipe "Dynamique de la Chromatine" au sein du département de Biologie des Génomes de l'I2BC. L'équipe est située sur le campus CNRS de Gif-sur-Yvette (Île-fr-France). L'équipe de recherche est composée de 7 personnes (1 DR CNRS, 1 Professeur Université Paris-Saclay, 1 MCF Université Paris-Saclay, 2 Ingénieurs d'Etude et 2 doctorants). L'équipe combine des stratégies expérimentales et computationnels pour élucider comment la structure des chromosomes dans les cellules de mammifères joue un rôle instructif dans la régulation des gènes, avec un intérêt particulier pour les éléments insulatrices.
Le doctorant sera formé et encadré par le directeur de thèse (responsable d'équipe). Il bénéficiera de l'expertise en génomique, biologie moléculaire, biologie cellulaire et bioinformatique au sein de l'équipe. Il aura accès aux formations et à l'équipement des plateformes de l'I2BC. Le projet sera mené en collaboration avec une équipe expérimentale, située à Montpellier et une équipe computationnelle/modelage biophysique, située à Paris, dans le cadre du financement ANR.
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.