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Modifications de la chromatine et régulation de la transcription des gènes lors de la différentiation cellulaire

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Modifications de la chromatine et régulation de la transcription des gènes lors de la différentiation cellulaire

DÉPARTEMENT

Biologie du développement et cellules souches

CHEF D'ÉQUIPE

Laszlo TORA

Au cours des dernières années, notre laboratoire a identifié et caractérisé différents facteurs de transcription chez les métazoaires. Ces protéines régulatrices comprennent des facteurs d'initiation de la transcription par l'ARN polymérase II (TFIID en particulier) et des co-activateurs (Spt-Ada-Gcn5 acétyltransférase: SAGA; ou Ada Two A containing, ATAC) qui forment de grands complexes multi-protéiques. Ces complexes sont recrutés aux promoteurs des gènes pour initier la transcription et/ou pour modifier le paysage épigénétique du génome. Nos études démontrent que ces complexes ou leurs variantes jouent un rôle essentiel dans la transcription, ainsi que dans les processus de régulation de la chromatine. Notre objectif principal est de comprendre la nature et les modalités d'assemblage de ces différents complexes, les mécanismes par lesquels ils contrôlent l’expression des gènes codant des protéines dans le noyau d'une cellule donnée, au cours de la croissance, de la différenciation et du développement. Nous utilisons des approches biochimiques, génétiques, de biologie cellulaire, d’imagerie, de biophysique, de bio-informatique et structurales pour étudier le contrôle de l'expression des gènes, la stabilité du génome et l'architecture de la chromatine dans différents organismes eucaryotes (levure, souris et humain). Nos activités visent à mieux comprendre les processus de régulation des gènes dans différents systèmes cellulaires et au cours du développement d'organismes vertébrés. Nous nous intéressons également à la manière dont la perturbation de ces processus hautement régulés est la cause de pathologies.

 

Sous-groupe(s)

Projets en cours

1) Étudier les mécanismes d'assemblage de différents complexes transcriptionnels;

2) Analyser la variabilité de la composition des complexes de pré-initiation et comprendre leur rôle dans la régulation de la transcription pendant le développement et la différenciation (lors de la croissance ovocytaire en particulier);

                  

 

3) Comprendre le rôle des complexes co-activateurs dans la régulation de la transcription;

 

4) Visualiser la transcription par l'ARN polymérase II dans les cellules vivantes au niveau des gènes transcrits;

 

5) Caractériser comment et pourquoi les mutations de certaines sous-unités de ces complexes (TAFs) sont associées à des maladies du système nerveux et des déficiences intellectuelles ?

Collaborations et réseaux

  • Dr. Marc H.T.M. Timmers, German Cancer Consortium (DKTK), German Cancer Research Center (DKFZ), Medical Center-University of Freiburg, Germany, ANR-PRCI project
  • Dr. Fred Coin, IGBMC; IGBMC, Illkirch, France, ANR project
  • Dr. Dominique Helmlinger, Centre de Recherche en Biologie Cellulaire de Montpellier (CRBM), CNRS UMR5237, Montpellier, France; and Nacho Molina, ANR project;
  • Prof. Ferenc Müller, Department of Medical and Molecular Genetics, School of Clinical and Experimental Medicine, University of Birmingham; UK, TBPL2 project,
  • Prof. Imre Berger, Bristol University, TBPL2 project,
  • Prof. Boris Lenhard, Imperial College London, UK; TBPL2 project,
  • Dr. Iannis Talianidis, Institute of Molecular Biology & Biotechnology, FORTH, Herakleion, Crete, Greece, EU-ITN project;
  • Dr. Pascal Didier, UdS, Laboratoire Biophotonique et des interactions moleculaires, Illkirch, France, Imaging project;
  • Dr. Nacho Molina, IGBMC, Illkirch, France, Quantification and analysis of nuclear transcription factor behavior and recruitment project
  • Dr Bertrand Séraphin, IGBMC, Illkirch, analysis of regulation of mRNA decay during oocyte growth;
  • Prof. Stéphane Viville, Hôpital Universitaire de Strasbourg, identification of TBPL2 mutations associated with female infertility in patients, FRM project;
  • Prof. Etienne Weiss, ESBS UdS, Illkirch, France, Visualization of nuclear transcription factors project;
  • Dr. Patrick Schultz; IGBMC, Illkirch, France, cryo-EM structure of TFIID, SAGA and ATAC complexes;
  • Dr. Florian Müller, Pasteur Institute, Paris, France, TFIID assembly project;
  • Prof. Michael Poirier, Ohio State University (OSU), Ohio, USA; NIH RO1 grant, characterization of HAT complexes
  • Prof. Carlos Castro, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, OSU, USA; NSF grant, DNA origami project.
  • Prof. Jeff Ranish, Institute for Systems Biology, Seattle, USA; Crosslinked mass spec projects on TFIID, SAGA and ATAC.
  • Prof. Steve Hahn, Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, USA; the role of SAGA and TFIID in yeast.

Financements et partenaires

  • ANR Programme 2022 (ANR-22-CE11-0013-01_ACT), project: Structure and function of human ATAC HAT complex (acronym ATAC); 01/10/2022-30/09/2025, Coordinator: G. Papai (IGBMC), collaboration with L. Tora team.
  • NIH MIRA grant (USA), R35GM139564, Mechanisms of chromatin regulation of transcription. Coordinator: M. Poirier, Ohio State University (Department of physics, OSU, USA), co-PI. Tora group (IGBMC); 01/02/2022-31/08/2026.
  • FRM (Fondation pour la Recherche Médicale) (EQU-2021-03012631), "Équipe labélisé FRM", project: Characterization of a new transcription initiation machinery functioning during mammalian oogenesis; 01/12/2021-30/11/2024,
  • ANR Programme 2020 (ANR-20-CE12-0014-02), project: Coactivator, Partner: D. Devys (Tora team). Coordinator: D. Helmlinger (CRBM, Montpellier) 01/04/2021-28/02/2025.
  • ANR Programme 2020 (ANR-20-CE12-0017-03), project: Functions and dysfunctions of the transcription/repair factor TFIIH (acronym TFIIH) Coordinator: F. Coin (IGBMC), collaboration with L. Tora team; 01/01/2021-30/06/2024.
  • ANR PRCI Programme 2019, (EpiCAST-19-CE12-0029-01), project: Epigenetic complex assembly in space and time (acronym: EpiCAST), French coordinator: L. Tora, collaboration with HTM Timmers' (DKFZ, Freiburg, Germany) team; 01/01/2020-31/30/06/2023.
  • NSF (National Science foundation, USA), Emerging Frontiers in Research and Innovation 2019 (EFRI), SUBAWARD N° 60072367;, project: DNA origami tools to engineer chromatin structure and function in live cells; with four US groups. Coordinator: C. Castro (OSU, USA); 01/09/2019-31/08/2023
  • ANR Programme 2019 (PICen-19-CE11-0003-02), project: Structure and function of endogenous yeast TFIID-containing complexes (acronym PICen); Coordinator: G. Papai (IGBMC), collaboration with L. Tora team; 01/10/2019-30/09/2022.
  • ANR Programme 2018 (ANR-18-CE12-0026), SAGA-Retina, Coordinator: D. Devys (Tora team). 01/01/2019-31/12/2021;
  • NIH RO1 grant (USA), 5R01GM131626-02, coordinator: M. Poirier, Ohio State University (OSU, USA): Understanding how two related mammalian histone acetyl transferase co-activator complexes, SAGA and ATAC, differentially regulate chromatin dynamics and transcription. 01/02/2019-31/01/2022.
  • ANR Programme 2015, (ANR-15-CE11-0022-02), SAGA2, Structure, activité et analyse génomique de co-activateur SAGA, Two groups. Applicant D. Devys. Partner; 01/10/2015-30/09/2018.
  • ERC Advanced Grant-2013, project: From birth to action: regulation of gene expression through transcription complex biogenesis, (acronym BIRTOACTION). 01/01/2014-31/12/2018.

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Actualités

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Prix/Distinctions

Laszlo Tora -

  • Elected as a member of Academia Europaea, in 2016

  •                                                                                     Academia Europaea - Wikipedia

  • Elected as a member of Faculty Opinions (originally called F1000Prime) in 2014. Member of the Cell Biology/Control of Gene Expression Faculty.

  •                                                                                          F1000Prime is now Faculty Opinions - Faculty Opinions Blog

  • ERC Advanced Grant - European Research Council, in 2013.

  •                                                                                

  • Doctoral and research supervision award for high level of scientific activity with teaching from CNRS, in 2013.
  • Etancelin Grand Prize - Institut de France de l'Académie des Sciences - in 2011

  • L'Institut de France et la Grande Guerre  

  • Elected as a member of the Hungarian Academy of Sciences, Section of Biological Sciences, in 2010

  •                                                                                     History of the Hungarian Academy of Sciences | MTA

  • Scientific Prize - Helmholtz Humboldt Research award, in 2005

  •                                             

  • Elected as a member of the European Molecular Biology Organization (EMBO) in 2001

  •                                                                               Organisations

  • Silver Medal - CNRS - 2001

  •                                                            

  • One-year research scholarship within the framework of Hungarian-French scientific and technical cooperation and exchange programs (in 1985).

Publications

Biologie du développement et cellules souches