A rationalized definition of general tumor suppressor microRNAs excludes miR-34a
Sophie Mockly, Élisabeth Houbron, Hervé Seitz
Genetics, cell biology and development
MicroRNAs ("miRNAs") are small post-transcriptional regulators. The function of these small RNAs in animals has been well characterized at a molecular level, but their role is less well known at the macroscopic scale: how could miRNAs have any biological function if they repress most of their targets less than 2-fold (while inter-individual gene expression fluctuation typically exceeds 2-fold, and is buffered by homeostatic mechanisms)?
According to the current dogma, each miRNA regulates tens or hundreds of targets, yet several observations suggest miRNAs have a much weaker impact on animal biology. Our recent work also suggests that both experimental and computational miRNA target identification methods are heavily contaminated with false positives: these false positives may be truly repressed by miRNAs at the molecular scale, but such a small repressive effect fails to translate into a macroscopic phenotype for most genes.
Our work thus suggests that the biological role of miRNAs has been largely over-estimated. We are currently exploring practical consequences of this new theoretical framework, measuring the contribution of individual miRNA/target interactions to global in vivo phenotypes.
More generally, we are proposing a new vision of gene regulation: a regulatory target is not simply a gene that is affected by a regulatory pathway; it is a gene that is affected enough by the pathway – the extent of a measured regulation needs to be confronted to the robustness of biological systems to fluctuations.
Sophie Mockly, Élisabeth Houbron, Hervé Seitz
Hebras J, Marty V, Personnaz J, Mercier P, Krogh N, Nielsen H, Aguirrebengoa M, Seitz H, Pradere JP, Guiard BP, Cavaille J
Patricia Richard, Shuang Feng, Yueh-Lin Tsai, Wencheng Li, Paola Rinchetti, Ubayed Muhith, Juan Irizarry-Cole, Katharine Stolz, Lionel A Sanz, Stella Hartono, Mainul Hoque, Saba Tadesse, Hervé Seitz, Francesco Lotti, Michio Hirano, Frédéric Chédin, Bin Tian, James L Manley
Canzler S, Schor J, Busch W, Schubert K, Rolle-Kampczyk UE, Seitz H, Kamp H, von Bergen M, Buesen R, Hackermüller J
Mockly S, Seitz H
Amar L, Seitz H
Seitz H
Pinzón N, Bertrand S, Subirana L, Busseau I, Escrivá H, Seitz H
Marlétaz F, Firbas PN, Maeso I, Tena JJ, Bogdanovic O, Perry M, Wyatt CDR, de la Calle-Mustienes E, Bertrand S, Burguera D, Acemel RD, van Heeringen SJ, Naranjo S, Herrera-Ubeda C, Skvortsova K, Jimenez-Gancedo S, Aldea D, Marquez Y, Buono L, Kozmikova I, Permanyer J, Louis A, Albuixech-Crespo B, Le Petillon Y, Leon A, Subirana L, Balwierz PJ, Duckett PE, Farahani E, Aury JM, Mangenot S, Wincker P, Albalat R, Benito-Gutiérrez È, Cañestro C, Castro F, D'Aniello S, Ferrier DEK, Huang S, Laudet V, Marais GAB, Pontarotti P, Schubert M, Seitz H, Somorjai I, Takahashi T, Mirabeau O, Xu A, Yu JK, Carninci P, Martinez-Morales JR, Crollius HR, Kozmik Z, Weirauch MT, Garcia-Fernàndez J, Lister R, Lenhard B, Holland PWH, Escriva H, Gómez-Skarmeta JL, Irimia M
Buesen R, Chorley BN, da Silva Lima B, Daston G, Deferme L, Ebbels T, Gant TW, Goetz A, Greally J, Gribaldo L, Hackermüller J, Hubesch B, Jennen D, Johnson K, Kanno J, Kauffmann HM, Laffont M, McMullen P, Meehan R, Pemberton M, Perdichizzi S, Piersma AH, Sauer UG, Schmidt K, Seitz H, Sumida K, Tollefsen KE, Tong W, Tralau T, van Ravenzwaay B, Weber RJM, Worth A, Yauk C, Poole A
Pinzon, N., Li, B., Martinez, L., Sergeeva, A., Presumey, J., Apparailly, F., Seitz, H
Seitz H
Hoffmann S, Clauss S, Berger IM, Weiß B, Montalbano A, Röth R, Bucher M, Klier I, Wakili R, Seitz H, Schulze-Bahr E, Katus HA, Flachsbart F, Nebel A, Guenther SP, Bagaev E, Rottbauer W, Kääb S, Just S, Rappold GA.
Aigner A, Buesen R, Gant T, Gooderham N, Greim H, Hackermüller J, Hubesch B, Laffont M, Marczylo E, Meister G, Petrick JS, Rasoulpour RJ, Sauer UG, Schmidt K, Seitz H, Slack F, Sukata T, van der Vies SM, Verhaert J, Witwer KW, Poole A
Eckenfelder A, Ségéral E, Pinzón N, Ulveling D, Amadori C, Charpentier M, Nidelet S, Concordet JP, Zagury JF, Paillart JC, Berlioz-Torrent C, Seitz H, Emiliani S, Gallois-Montbrun S.
Tarver JE, Cormier A, Pinzón N, Taylor RS, Carré W, Strittmatter M, Seitz H, Coelho SM, Cock JM
Royo H, Seitz H, ElInati E, Peters AH, Stadler MB, Turner JM
Moran, Y., Fredman, D., Praher, D., Li Z. L., Meng Wee,L., Rentzsch, F., Zamore,P.D., Technau, U., Seitz H.
Sergeeva, A., Restrepo, N.P., and Seitz, H.
Tsutsumi A, Kawamata T, Izumi N, Seitz H, Tomari Y
Seitz H, Tushir JS, Zamore PD
Canzler S, Schor J, Busch W, Schubert K, Rolle-Kampczyk UE, Seitz H, Kamp H, von Bergen M, Buesen R, Hackermüller J
2020 - Arch Toxicol
, 94(2):371-388 32034435
Service porteur :
Systemic impact of small regulatory RNAs
Rodríguez-Martínez, M., Pinzón, N., Ghommidh, C., Beyne, E., Seitz, H., Cayrou, C., Méchali, M.
2017 - Nature Structural & Molecular Biology
, 24(3):290-299 28112731
Service porteur :
Replication and Genome Dynamics
Chambeyron, S., Seitz, H.
2014 - Current Opinion in Insect Science
, 1, 1-19
Service porteur :
Non-coding RNA, epigenetics and genome stability
Topic : Reciprocal repressions between microRNA and messenger RNA
Sophie MOCKLY 01/10/2017 - 31/12/2021
Thesis supervisor : Hervé SEITZ
Publications during the thesis :
1. Mockly S. et Seitz H. Inconsistencies and limitations of current microRNA target identification methods (2019) Methods Mol Biol, 1970:291-314 (lien Pubmed : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30963499/)
2. Mockly S., Houbron É et Seitz H. A rationalized definition of tumor suppressor microRNAs excludes miR-34a (soumis, manuscrit accessible à : https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.02.11.430795v4)
Le miARN bantam a été découvert par un crible génétique chez la Drosophile : les homozygotes mutants meurent au stade pupal précoce, les hétérozygotes sont plus petits que les sauvages, et les mouches surexprimant bantam sont plus grosses que les sauvages ; les hypomorphes sont partiellement stériles femelles (Hipfner et al., 2002). La première cible proposée pour bantam a été le gène proapoptotique hid, dont la 3´ UTR contient plusieurs sites de complémentarité à la graine de bantam (Brennecke et al., 2003). De nombreuses autres cibles ont été proposées (les programmes de prédiction de cibles prédisent ≈ 70 cibles avec des sites de complémentarité conservée à bantam), certaines d’entre elles sont réprimées par bantam de manière mesurable au niveau de l’abondance de la protéine ou de l’ARNm, mais aucune validation in vivo rigoureuse de l’implication d’une cible dans le phénotype de croissance, de létalité ou de stérilité n’a encore été apportée. Par exemple, la régulation du gène enabled par bantam est très claire d’après des expériences de gène-rapporteur (Becam et al., 2011), mais l’ablation génétique des sites de reconnaissance de bantam sur le gène endogène enabled ne semble pas perturber le patron d’expression d’enabled ou déclencher un phénotype particulier (Bassett et al., 2014).
Nous nous concentrerons donc sur une stratégie purement in vivo pour mesurer la contribution de cibles individuelles au phénotype bantam. Par édition du génome, nous avons préparé des mouches mutantes dont la graine de bantam a été mutée en un autre hexamère. Nous sommes actuellement en train de préparer des mouches mutantes où les sites de reconnaissance de bantam dans le gène hid ont été mutées de manière compensatoire, afin d’isoler la contribution de l’interaction bantam/hid au phénotype global contrôlé par bantam (de façon similaire à la stratégie décrite par Ecsedi et al., 2015).
La famille de miARN miR-34 suscite un très grand intérêt depuis qu’il a été proposé qu’elle contrôlait la prolifération cellulaire à la fois chez l’Homme et la Souris (He et al., 2007). De nombreuses cibles ont été proposées pour expliquer le contrôle de la prolifération par miR-34, sur la base d’expériences ex vivo, mais les preuves in vivo manquent toujours (Concepcion et al., 2012).
En utilisant un crible à haut débit, nous allons muter chaque site de fixation-candidat de miR-34 et mesurer l’effet de cette mutation sur la prolifération des cellules de Mammifères. Notre but consistera à identifier les cibles directes et indirectes de miR-34 qui affectent le plus fortement la prolifération cellulaire, et d’apporter une mesure précise de leur contribution à ce phénotype.
Education and previous positions
2017: 5 year activity evaluation by the IGH (team “seniorized”, made permanent)
2011-2016: Junior group leader at the IGH
2009: HDR at the university Toulouse III Paul Sabatier
2005-2009: Postdoctoral fellow in Prof. Phillip Zamore’s laboratory, University of Massachusetts Medical School, Worcester (MA, USA)
2001-2004: PhD student in Dr. Jérôme Cavaillé’s laboratory (LBME, CNRS and université Toulouse III Paul Sabatier)
1997-2001: Undegraduate student at the École normale supérieure (rue d’Ulm, Paris)
Lab funding
2021 - 2024: ANR PRC, project "SCOuBiDou"
2020 - 2021: Fondation ARC « Projets »
2018 - 2021: CEFIC LRI « C5 »
2017: « Émergence » (Cancéropôle Grand Sud-ouest)
2012 - 2016: ATIP-Avenir (CNRS and Inserm, co-sponsored by Sanofi)
2010 - 2012: CDA (Human Frontier Science Program)
Expertise activities
Referee for scientific journals in the domains of RNA biology, bio-informatics, genomics and molecular genetics (Current Biology, EMBO Reports, Genome Research, Nucleic Acids Research, RNA Biology, ...).
Referee for national and international grant agencies (ERC, SNF, HFSP, ANR, …).
Member of Cefic Long-range research initiative’s “Governance leadership team”.
Correction and authorship of notes for ANSES’ “Bulletin de veille scientifique”.
Website of the event : https://internat21.sciencesconf.org/.
Website of the event : https://internat.sciencesconf.org.
Content of the introductory lectures given during the first half-day of the summer school (in French)(introduction on RNAi, on microRNAs, and on the biochemistry of the RISC complex; exercises): freely downloadable here.
Collaborator | Aim of the collaboration | Common publications |
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Dr. Yukihide TOMARI (université de Tõkyõ) Web site |
Analysis of structural determinants of microRNA biogenesis | Kawamata et al. (2009) Pubmed Tsutsumi et al. (2011) Pubmed |
Dr. Ulrich TECHNAU (université de Vienne) Web site |
Functional analysis of small regulatory RNAs in Nematostella vectensis | Moran et al. (2014) Pubmed |
Dr. Fabian RENTZSCH (SARS Center) Web site |
Functional analysis of small regulatory RNAs in Nematostella vectensis | Moran et al. (2014) Pubmed |
Prof. Phillip D. ZAMORE (école de médecine de l'université du Massachusetts) Web site |
Functional analysis of small regulatory RNAs in Nematostella vectensis | Moran et al. (2014) Pubmed |
Dr. James TURNER (Crick Institute, Londres) Web site |
Analysis of the expression of microRNAs subjected to an epigenetic control in mammals | Royo et al. (2015) Pubmed |
Dr. Denis TAGU (INRA Rennes) Web site |
Characterization of small regulatory RNAs in pea aphid | |
Dr. Florence APPARAILLY (IRMB, Montpellier) Web site |
Measurement of inter-individual fluctuation in gene expression in neutrophils | Pinzón et al. (2017) Pubmed |
Dr. Marcel MÉCHALI (IGH, Montpellier) Web site |
Identification of replication origins in early Nematode development and epigenetic characterization | Rodríguez-Martínez et al. (2017) Pubmed |
Dr. Mark COCK (UMR 8227, Roscoff) Web site |
MicroRNA identification in the brown alga Ectocarpus silicosus | Tarver et al. (2015) Pubmed |
Prof. Gudrun RAPPOLD (UniversitätKlinikum, Heidelberg) Web site |
Identification of a microRNA binding site specific to patients with atrial fibrillation | Hoffmann et al. (2016) Pubmed |
Dr. Hector ESCRIVA (Observatoire océanologique de Banyuls) Web site |
Characterization of small RNAs in the cephalochordate Branchiostoma lanceolatum |
Marlétaz et al. (2018) Pubmed Pinzón et al. (2019) Pubmed |
Dr. Sarah GALLOIS-MONTBRUN (Institut Cochin, Paris) Web site |
Identification of Ago binding sites in HIV-1 viral RNA | Eckenfelder et al. (2017) Pubmed |
Dr. James Manley (Columbia university, New York, États-Unis) Web site |
Characterization of molecular consequences of SETX repression in human cells | Richard et al. (2020) Pubmed |
Dr. Jérôme Cavaillé (CBI, Toulouse) Web site |
Evaluation of molecular and physiological consequences of the deletion of the SNORD115 RNA |
Hebras et al. (2020) Pubmed |
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Scripts and data for the preparation of all 6 figures:
Conversion script (usage : ./read_FCS.py input.fcs output.txt) : python script.
Introductory statistics for biologists
CNRS researchers have to submit every year a yearly activity report, and every 5 years they have to submit a “phased activity report” which is more detailed (as well as a “mid-phase activity report” in the middle of that 5 year-period). Following the merge of regions Midi-Pyrénées and Languedoc-Roussillon, laboratories in Languedoc-Roussillon joined the phase of Midi-Pyrénées laboratories, thus delaying by one year the evaluation which was scheduled for 2019 (it will take place in 2020).
In addition, laboratories are evaluated every 5 to 6 years by an international committee, which is assembled by HCERES (formerly known as AERES), which will then issue an evaluation report (in English).
2020 evaluation report of our team by HCERES (in English)
2020 phased activitiy report of Hervé Seitz (January 2014 – December 2019) (in French)
2016 mid-phase activity report of Hervé Seitz (January 2014 – September 2016) (in French)
2014 evaluation report of our team by AERES (in English)
2014 phased activity report of Hervé Seitz (January 2009 – December 2013) (in French)
« La technologie CRISPR/Cas9 »
(compte-rendu de la conférence donnée par Hervé Seitz au colloque « Quelles limites pour les technosciences en santé ? » à Clermont-Ferrand le 13 mars 2018, et publié dans le n°15 de la Revue du Centre Michel de l'Hospital).
Parallèle entre l'informatique et la génétique
(édition du génome, débuggage, matérialité de l'information, ...) (interview donnée dans le cadre des Tic-Talks du LIG).
Les statistiques en science expérimentale. Principe, limitations, erreurs courantes, illustrées par les rumeurs pseudo-scientifiques sur la Covid-19
(visio-conférence donnée le 13 mars 2021 sur invitation du cercle zététique du Languedoc-Roussillon ; diaporama cliquable accessible ici).