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Prenatal exposure to ionizing radiation has been associated with many neurodevelopmental disorders due to the DNA damage induced in neural stem and progenitors cells (NSPC). Thus, genetic stability of NSPC is crucial for brain development and homeostasis. Nevertheless, genomic alterations occurring during development in NSPC may have a potential impact on the physiological neuronal diversity. XLF is a component of the NHEJ (Non-Homologous End-Joining) repair pathway. Here, we show that NSPC from Xlf-/- embryos exhibit increased chromosome instability, leading to premature neurogenesis and consequently neurobehavioral disorders. Using cytogenetic approaches, we compared the chromosome stability of mouse embryonic NSPC and fibroblasts (MEF) exposed to acute (γ-irradiation) or chronic (incorporation of tritiated thymidine into DNA) genotoxic stress. Our results demonstrate the higher capacity of NSPC as compared to MEF to maintain their genomic integrity. We evidenced that NSPC have more efficient DNA repair activity than MEF, allowing them to develop an adaptive response to chronic genotoxic stress. This adaptive response involves XLF and acts together with apoptosis and cell cycle checkpoints to preserve the stability of the genome and to eliminate damaged cells. Altogether, our results provide new insights into the robust DNA damage response in NSPC and highlight the importance of Xlf during brain development., Une exposition prénatale aux radiations ionisantes est associée au développement de pathologies neurodéveloppementales liées à l’induction de dommages à l’ADN dans les cellules souches et progéniteurs neuraux (CSPN). Ainsi, la stabilité génétique des CSPN est cruciale pour le développement et l’homéostasie du cerveau. Cependant, des altérations génomiques au niveau des CSPN au cours du développement pourraient promouvoir la diversité neuronale. XLF est un composant de la voie de réparation d’ADN par NHEJ (pour Non-Homologous End-Joining). Nous avons montré une augmentation de l’instabilité des CSPN dans le cerveau embryonnaire des souris Xlf-/- qui pourrait perturber la neurogenèse au cours du développement, et ainsi être responsable d’altérations comportementales identifiées chez ces souris à l’âge adulte. A l’aide d’approches cytogénétiques, nous avons comparés la stabilité chromosomique des CSPN et des fibroblastes embryonnaires murins (MEF) exposés à un stress génotoxique aigue (irradiation γ) ou chronique (incorporation de thymidine tritiée dans l’ADN). Nos résultats démontrent que les CSPN maintiennent leur intégrité génétique de façon plus efficace que les MEF. En effet, les CSPN semblent avoir de meilleures capacités de réparation des dommages à l’ADN que les MEF, ce qui leur permet de développer une réponse adaptative à un stress génotoxique chronique. Cette réponse adaptative implique XLF et agit conjointement avec les points de contrôle du cycle cellulaire et l'apoptose pour préserver la stabilité du génome et éliminer les cellules endommagées. L’ensemble de nos résultats apporte la démonstration d’une réponse robuste aux dommages de l'ADN dans les CSPN et souligne l'importance de XLF lors du développement du cerveau.

TRIP12 is an E3 ubiquitin ligase that belongs to the HECT (Homologous to the E6-AP Carboxyl Terminus) family. Several proteins are targeted by TRIP12 polyubiquitination which triggers their proteasomal degradation. Among its targets, several proteins are involved in DNA damage responses, chromatin remodelling and p53 pathway activation. Unpublished results of my team showed an increased expression of TRIP12 in pancreatic cancer and pre-neoplastic lesions. My group revealed that TRIP12 polyubiquitinates and provokes the degradation of the transcription factor PTF1a (Pancreas Transcription Factor 1a) stability. Describing for the first time a post-translational regulation of PTF1a. PTF1a is essential in pancreatic development and homeostasis. It inhibits the proliferation of pancreatic cells and is considered as a tumour suppressor gene and. Even if several TRIP12 targets are involved in cellular processes that are tightly cell cycle regulated, the regulation of TRIP12 expression and its functions during the cell cycle was unknown at the beginning of my thesis. I showed that TRIP12 expression and nuclear localization are regulated throughout the cell cycle. I identified an intrinsically disordered domain within the N-terminal region of TRIP12 that permits its interaction to euchromatin. I demonstrated TRIP12 implication in mitosis entry by controlling DNA replication timing Independently of its catalytic activity. TRIP12 is also required for maintaining a correct mitotic progression and chromosomes stability. My results propose TRIP12 as a new chromatin-associated protein that is essential for cell cycle progression and to preserve genome integrity. In the end, my studies will be fundamental to explain the increased expression of TRIP12 protein observed in pancreatic cancer and its impact in carcinogenesis.; TRIP12 est une E3 ubiquitine ligase de la famille HECT (Homologous to the E6-AP Carboxyl Terminus). TRIP12 a plusieurs cibles connues qu'elle adresse au protéasome par polyubiquitination. Parmi ces cibles, plusieurs protéines ont des rôles importants dans la réponse aux dommages à l'ADN, le remodelage de la chromatine et la voie d'activation de p53. Des résultats non publiés de mon équipe d'accueil ont montré une surexpression de la protéine TRIP12 dans le cancer du pancréas et les lésions pré-néoplasiques. Le groupe a mis en évidence que TRIP12 polyubiquitine et provoque la dégradation du facteur de transcription PTF1a (Pancreas Transcription Factor 1a), décrivant pour la première fois un mécanisme de régulation post-traductionnelle de PTF1a. PTF1a est essentiel au développement et à l'homéostasie du pancréas. Il est capable d'inhiber la prolifération de cellules cancéreuses pancréatiques et est considéré comme un gène suppresseur de tumeur. Bien qu'ayant pour substrats des protéines intervenant dans des processus finement régulés au cours du cycle cellulaire et altérés dans les cancers, la régulation de l'expression et les fonctions de TRIP12 au cours du cycle cellulaire n'étaient pas connues au début de mes travaux de thèse. J'ai démontré que l'expression et la localisation nucléaire de TRIP12 varient au cours du cycle cellulaire. J'ai identifié un domaine intrinsèquement désordonné dans la partie N-terminale de TRIP12 qui lui permet d'interagir avec l'euchromatine. J'ai montré que TRIP12 est impliqué dans l'entrée en mitose en contrôlant la durée de la réplication de l'ADN indépendamment de son activité catalytique. TRIP12 est également indispensable pour une bonne progression en mitose et la stabilité chromosomique. Mes résultats proposent TRIP12 comme une nouvelle protéine associée à la chromatine, essentielle à la progression dans le cycle cellulaire et au maintien de l'intégrité du génome. A terme, ce travail de thèse servira de base pour comprendre la surexpression de TRIP12 dans le cancer du pancréas et son impact dans la carcinogénèse.

TRIP12 is an E3 ubiquitin ligase that belongs to the HECT (Homologous to the E6-AP Carboxyl Terminus) family. Several proteins are targeted by TRIP12 polyubiquitination which triggers their proteasomal degradation. Among its targets, several proteins are involved in DNA damage responses, chromatin remodelling and p53 pathway activation. Unpublished results of my team showed an increased expression of TRIP12 in pancreatic cancer and pre-neoplastic lesions. My group revealed that TRIP12 polyubiquitinates and provokes the degradation of the transcription factor PTF1a (Pancreas Transcription Factor 1a) stability. Describing for the first time a post-translational regulation of PTF1a. PTF1a is essential in pancreatic development and homeostasis. It inhibits the proliferation of pancreatic cells and is considered as a tumour suppressor gene and. Even if several TRIP12 targets are involved in cellular processes that are tightly cell cycle regulated, the regulation of TRIP12 expression and its functions during the cell cycle was unknown at the beginning of my thesis. I showed that TRIP12 expression and nuclear localization are regulated throughout the cell cycle. I identified an intrinsically disordered domain within the N-terminal region of TRIP12 that permits its interaction to euchromatin. I demonstrated TRIP12 implication in mitosis entry by controlling DNA replication timing Independently of its catalytic activity. TRIP12 is also required for maintaining a correct mitotic progression and chromosomes stability. My results propose TRIP12 as a new chromatin-associated protein that is essential for cell cycle progression and to preserve genome integrity. In the end, my studies will be fundamental to explain the increased expression of TRIP12 protein observed in pancreatic cancer and its impact in carcinogenesis., TRIP12 est une E3 ubiquitine ligase de la famille HECT (Homologous to the E6-AP Carboxyl Terminus). TRIP12 a plusieurs cibles connues qu'elle adresse au protéasome par polyubiquitination. Parmi ces cibles, plusieurs protéines ont des rôles importants dans la réponse aux dommages à l'ADN, le remodelage de la chromatine et la voie d'activation de p53. Des résultats non publiés de mon équipe d'accueil ont montré une surexpression de la protéine TRIP12 dans le cancer du pancréas et les lésions pré-néoplasiques. Le groupe a mis en évidence que TRIP12 polyubiquitine et provoque la dégradation du facteur de transcription PTF1a (Pancreas Transcription Factor 1a), décrivant pour la première fois un mécanisme de régulation post-traductionnelle de PTF1a. PTF1a est essentiel au développement et à l'homéostasie du pancréas. Il est capable d'inhiber la prolifération de cellules cancéreuses pancréatiques et est considéré comme un gène suppresseur de tumeur. Bien qu'ayant pour substrats des protéines intervenant dans des processus finement régulés au cours du cycle cellulaire et altérés dans les cancers, la régulation de l'expression et les fonctions de TRIP12 au cours du cycle cellulaire n'étaient pas connues au début de mes travaux de thèse. J'ai démontré que l'expression et la localisation nucléaire de TRIP12 varient au cours du cycle cellulaire. J'ai identifié un domaine intrinsèquement désordonné dans la partie N-terminale de TRIP12 qui lui permet d'interagir avec l'euchromatine. J'ai montré que TRIP12 est impliqué dans l'entrée en mitose en contrôlant la durée de la réplication de l'ADN indépendamment de son activité catalytique. TRIP12 est également indispensable pour une bonne progression en mitose et la stabilité chromosomique. Mes résultats proposent TRIP12 comme une nouvelle protéine associée à la chromatine, essentielle à la progression dans le cycle cellulaire et au maintien de l'intégrité du génome. A terme, ce travail de thèse servira de base pour comprendre la surexpression de TRIP12 dans le cancer du pancréas et son impact dans la carcinogénèse.