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Biologie intégrative des systèmes et chimie médicinale

Biochimie de l'héritabilité épigénétique

Sous la direction de Nicole Francis

Unité de recherche

La capacité des cellules d’acquérir et de maintenir des états différenciés stables est un élément central au développement. Le laboratoire de Nicole J. Francis se concentre sur la façon dont les profils d’expression génique qui définissent les états cellulaires peuvent être hérités à travers les générations de cellules et comment cela peut impliquer la chromatine. L’idée que la chromatine transporte de l’information héritable (c’est-à-dire « épigénétique ») est intéressante en raison de sa simplicité – l’information épigénétique et génétique sont héritées ensemble. Cependant, cette idée soulève des questions sur la façon dont les caractéristiques de la chromatine peuvent être héritées lors des divisions cellulaires, puisque la réplication de l’ADN et la mitose perturbent toutes les deux la structure chromatinienne. 

L’objectif du laboratoire est de découvrir les mécanismes qui permettent à une structure spécifique de la chromatine de se propager lors de la réplication de l’ADN et de la mitose. L’équipe adresse ces questions en utilisant les protéines du groupe Polycomb chez la drosophile.

Nicole Francis

Directrice d'unité de recherche

Téléphone :
514 987-5558
  • Directrice, Axe de recherche en biologie intégrative des systèmes et chimie médicinale, IRCM
  • Directrice, Unité de recherche en biochimie de l’héritabilité épigénétique
  • Professeure agrégée de recherche IRCM
  • Professeure-chercheuse agrégée, Département de biochimie et médecine moléculaire, Université de Montréal
  • Chercheuse-boursière du Fonds des Leaders John-R.-Evans, Fondation canadienne pour l’innovation

Prix et honneurs

  • Récipiendaire, Searle Scholar Award, Kinship Foundation
  • Récipiendaire, Basil O’Connor Scholar Award, March of Dimes
  • Récipiendaire, New Scholar Award, The Ellison Medical Foundation

Diplômes et expériences pertinentes

  • B. Sc. en biologie, Université McGill  (1989-1993)
  • Ph. D. en neurosciences, Case Western Reserve University, Cleveland, États-Unis (1993-2000)
  • Stage postdoctoral sous la supervision du Dr Robert Kingston, département de biologie moléculaire, Massachusetts General Hospital, Boston, États-Unis (2000-2004)
  • Professeure adjointe, département de biologie moléculaire et cellulaire, Harvard University, Cambridge, États-Unis (2004-2008)
  • Professeure agrégée, département de biologie moléculaire et cellulaire, Harvard University, Cambridge, États-Unis (2008-2012)
     

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Nicole Francis
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514 987-5558
Elodie Boulier
Research Assistant
Julien Malette
Assistant de recherche
Celia Alecki
Étudiante au doctorat
Aurélie Huang-Sung
Étudiante à la maîtrise
Jin Joo Kang
Stagiaire au postdoctorat
Yoon Soon Kang
Stagiaire au postdoctorat
Ibani Kapur
Étudiante à la maîtrise
Pandimadevi Djamouna Sihou
Étudiante au doctorat
Mélanie Candido
Adjointe administrative
Téléphone :
514 987-5639

Projets et découvertes importantes

  • Comment une structure spécifique de la chromatine peut-elle se propager lors de la réplication de l’ADN?

    Les projets en cours se concentrent sur l’analyse du comportement des protéines du groupe Polycomb et des histones lors de la réplication de l’ADN, ainsi que sur la façon dont la structure chromatinienne est rétablie après la réplication de l’ADN.

  • Comment une structure spécifique de la chromatine peut-elle se propager lors de la mitose?

    Les travaux actuels tentent de déterminer pourquoi et comment les protéines du groupe Polycomb sont perdues de certains sites lors de la mitose alors que d’autres ne le sont pas. Plus précisément, l’équipe est intéressée par la structure chromatinienne des deux types de sites lors de l’interphase et de la mitose et comment les protéines du groupe Polycomb y sont recrutées.

Publications

Madamba, E.V., Berthet, E.B., and Francis, N.J. (2017) Inheritance of histones H3 and H4 during DNA replication in vitro. Cell Reports 5: 1361-1374 PMID 29091772.

Wani, A.H.*, Boettiger, A.N.*, Schorderet, P., Ergun, A., Munger, C., Sadreyev, R.I., Zhuang, X., Kingston, R.E., and Francis, N.J. (2016) Chromatin topology is coupled to Polycomb group protein subnuclear organization. Nat. Commun. 13:10291 PMID 26759081. 

Follmer, N.E., Wani, A.H. and Francis, N.J. (2012) Polycomb Group proteins are retained at specific sites on chromatin in mitosis. PLoS Genet 8(12): e1003135. doi:10.1371/journal.pgen.1003135. 

Lo, S.M., McElroy, K.A. and Francis, N.J. (2012) Chromatin modification by PSC occurs at one PSC per nucleosome and does not require the acidic patch of histone H2A. PLoS ONE 7(10): e47162. doi:10.1371/journal.pone.0047162. PMID: 23071745

Lengsfeld, B.M., Berry, K.N., Ghosh, S., Takahashi, M., and Francis, N.J. (2012) A Polycomb complex remains bound through DNA replication in the absence of other eukaryotic proteins. Sci. Rep. 2: 661. PMID:22993687.

Lo, S.M.*, Follmer, N.E.*, Lengsfeld, B.M., Madamba, E.V., Seong, S., Grau, D.J., and Francis, N.J. (2012) A Bridging model for persistence of a Polycomb Group protein complex through DNA replication. Mol. Cell 46: 784-796. PMID: 22749399.

Beh, L.Y., Colwell, L.J., and Francis, N.J. (2012) A core subunit of Polycomb repressive complex 1 is broadly conserved in function but not primary sequence. PNAS, 109(18):E1063-71. PMID:22517748

Lo, S.M. and Francis, N.J. (2010) Inhibition of Chromatin Remodeling by Polycomb Group Protein Posterior Sex Combs Is Mechanistically Distinct from Nucleosome Binding.  Biochemistry 49:9438-9448.  PMID:  20873869.

Grau, D.J., Chapman, B.A., Garlick, J.D., Borowsky, M., Francis, N.J., Kingston, R.E. (2011) Compaction of chromatin by diverse Polycomb group proteins requires localized regions of high charge. Genes Dev., 25:2210-21. PMID: 22012622

Francis, N.J., Follmer, N.E., Simon, M.D., Aghia, G., and Butler, J.D. (2009) Polycomb proteins remain bound to chromatin and DNA during replication in vitro. Cell, 137: 110-122.  PMID: 19303136.
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