Heterochromatin dynamics during epithelial-to-mesenchymal transition

Abstract

Although heterochromatin is enriched with repressive traits, it is actively transcribed, giving rise to large amounts of non-coding RNAs. These transcripts are responsible for the formation and maintenance of heterochromatin, but little is known about how their transcription is regulated. In this thesis we show that Snail1 transcription factor represses mouse pericentromeric transcription and regulates heterochromatin organization through the action of the H3K4 deaminase LOXL2. Snail1 has a key role in epithelial-to-mesenchymal transition (EMT). We show that, also during this process, Snail1 is responsible for pericentromeric transcription regulation. At the onset of EMT, one of the major structural heterochromatin proteins, HP1α, is transiently released from heterochromatin foci in a Snail1/LOXL2 dependent manner, concomitantly with a down-regulation of major satellite transcription. Moreover, prevention of major satellite transcripts down-regulation compromises the migratory and invasive behaviour of EMT resulting mesenchymal cells. We propose that Snail1 and LOXL2 regulate heterochromatin during this process, which may be crucial to allow the genome reorganization required to complete EMT.

Tot i estar enriquida en marques repressores, l’heterocromatina es transcriu activament i dóna lloc a grans quantitats d’ARNs no codificants. Aquests trànscrits són responsables de la formació i el manteniment de l’heterocromatina, però com es regula la seva transcripció segueix sent quelcom poc clarificat. En aquesta tesi demostrem que el factor de transcripció Snail1 reprimeix la transcripció pericentromèrica en cèl·lules de ratolí i regula l’organització de l’heterocromatina a través de l’acció de la LOXL2, que deamina l’H3K4. Snail1 té un paper clau en la transició epiteli-mesènquima (EMT). Aquí demostrem que, també durant aquest procés, Snail1 és responsable de la regulació de la transcripció pericentromèrica. A l’inici de l’EMT, l’HP1α, una de les principals proteïnes estructurals de l’heterocromatina, es desprèn de forma transitòria de l’heterocromatina. Aquest esdeveniment està regulat per Snail1 i LOXL2 i coincideix amb una disminució de la transcripció pericentromèrica. El bloqueig de la baixada dels trànscrits durant l’EMT compromet les capacitats migratòries i invasives de les cèl·lules mesenchimals que en resulten. Així doncs, proposem que Snail1 i LOXL2 regulen l’heterocromatina durant aquest procés, i així permeten que tingui lloc la reorganització genòmica que deu ser necessària per tal que es completi la EMT.