Étude des mécanismes de répression transcriptionnelle du hbv: interactions fonctionnelles entre les facteurs de restriction de l'hôte et analyse à l'échelle de la molécule unique d'adn // dissecting hbv transcriptional repression: functional interplay of

Topic description

L'infection par le virus de l'hépatite B (VHB) demeure un défi majeur de santé publique touchant plus de millions de personnes qui présentent un risque élevé de développer des maladies hépatiques graves, telles que la cirrhose et le carcinome hépatocellulaire (CHC). La persistance de l'infection par le VHB est principalement due à l'ADN circulaire covalemment clos (ADNccc), un épisome nucléaire stable qui sert de matrice pour la transcription virale. Si les traitements antiviraux actuels permettent de contrôler efficacement la réplication virale, ils ne permettent pas d'éliminer l'ADNccc, soulignant ainsi l'urgence de développer des stratégies ciblant ce réservoir viral.
L'ADNccc du VHB est organisé sous la forme d'un minichromosome, associé à des histones et des protéines non-histones, et sa transcription est finement régulée par des facteurs viraux et cellulaires. Il a été montré que l'un des rôles majeurs de la protéine régulatrice virale HBx est de dégrader le complexe smc5/6 responsable de la répression transcriptionnelle de l'ADNccc, cependant les mécanismes moléculaires de l'établissement de cette répression restent mal compris. Des travaux antérieurs ont montré que, en l'absence d'HBx, la transcription de l'ADNccc est éteinte suite à l'établissement d'une chromatine réprimée caractérisée par le recrutement de SETDB1 et HP1 et par le dépôt de la marque répressive H3K9me3.
L'objectif principal de ce projet est d'élucider les mécanismes conduisant à la répression épigénétique de l'ADNccc médiée par SETDB1 et de déterminer si elle dépend du complexe SMC5/6 ou représente une voie indépendante de restriction du virus par la cellule. Parallèlement, nous utiliserons la technique de « single-molecule footprinting » (SMF) afin d'analyser l'architecture de la chromatine et l'occupation par les facteurs de transcription et par la Pol II des promoteurs du VHB à l'échelle de la molécule d'ADN unique, permettant ainsi de comprendre et de cartographier l'hétérogénéité qui existe au niveau des promoteurs et les interactions fonctionnelles entre les facteurs contrôlant la transcription virale. Nous cartographierons le positionnement des nucléosomes, l'occupation par les facteurs de transcription et la liaison de l'ARN polymérase II sur les promoteurs du VHB à l'échelle de la molécule unique, dans des contextes de transcription active (HBV wt) ou réprimée (HBV X-).
En intégrant des approches biochimiques, moléculaires et de single-molecule, ce projet génèrera des connaissances très précises de la régulation épigénétique et transcriptionnelle de l'ADNccc du VHB. Il déterminera les mécanismes de régulation transcriptionnelle à l'échelle de la molécule unique intégrant ainsi la complexité de la régulation transcriptionnelle. Il permettra également d'identifier de nouveaux mécanismes cellulaires contrôlant l'expression des gènes viraux et contribuera au développement de thérapies ciblées intégrant toutes ces paramètres.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Hepatitis B virus (HBV) infection remains a major global health challenge, affecting over million individuals worldwide who are at high risk of developing severe liver diseases, including cirrhosis and hepatocellular carcinoma (HCC). The persistence of HBV infection is largely driven by covalently closed circular DNA (cccDNA), a stable nuclear episome that serves as the template for viral transcription. While current antiviral therapies effectively suppress viral replication, they fail to eliminate cccDNA, highlighting the urgent need for strategies that target this viral reservoir.
HBV cccDNA is organized as a minichromosome, associated with histone and non-histone proteins, and its transcription is tightly regulated by both viral and host factors. Although the viral regulatory protein HBx is known to counteract transcriptional silencing of cccDNA by promoting degradation of the SMC5/6 complex, the molecular mechanisms driving cccDNA silencing in the absence of HBx remain poorly understood. Previous work demonstrated that, in the absence of HBx, cccDNA is transcriptionally silenced through the establishment of a repressed chromatin characterized by the recruitment of SETDB1 and HP1 and deposition of the H3K9me3 repressive mark.
The primary aim of this project is to elucidate the mechanisms governing SETDB1-mediated H3K9me3 deposition on cccDNA and to determine whether this epigenetic regulation operates downstream of SMC5/6-mediated silencing or represents an independent pathway of cellular restriction. In parallel, we will employ single-molecule footprinting (SMF) to dissect the chromatin architecture and transcription factor occupancy at HBV promoters on individual DNA molecules, enabling the resolution of heterogeneity and cooperative interactions that control viral transcription. We will map nucleosome positioning, transcription factor occupancy, and RNA polymerase II loading on HBV promoters under conditions of both active (HBVwt) and repressed transcription (HBV X-) at single molecule resolution.
By combining biochemical, molecular, and single-molecule approaches, this project will provide insight into the epigenetic and transcriptional regulation of HBV cccDNA. It will uncover transcriptional control mechanisms at single-molecule resolution, thereby capturing the full complexity of viral gene regulation. Beyond advancing fundamental knowledge, this work will identify novel cellular mechanism controlling cccDNA transcription and pave the way for the development of targeted therapeutic strategies.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Début de la thèse : 01/10/

Funding category

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Funding further details

Concours pour un contrat doctoral