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p53 activation during ribosome biogenesis regulates normal erythroid differentiation

Authors :
François Morlé
Stéphane Giraudier
Eric Soler
Naomi Taylor
Charlotte Andrieu-Soler
Olivier Hermine
Patrick Mayeux
Célia Floquet
Rose Ann Padua
Frédérique Verdier
Sarah Ducamp
Michaela Fontenay
Mohammad Salma
Elisabeth M. Cramer-Borde
Ismael Boussaid
Anna Raimbault
Isabelle Hatin
Diane d'Allard
Amandine Houvert
Narla Mohandas
Boris Guyot
Emilie-Fleur Gautier
Sandrina Kinet
Marjorie Leduc
Pierre-Emmanuel Gleizes
Jean-Jacques Diaz
Salomé Le Goff
François Guillonneau
Nathalie Montel-Lehry
Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon (UNICANCER/CRCL)
Centre Léon Bérard [Lyon]-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut Cochin (IC UM3 (UMR 8104 / U1016))
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (IGMM)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Plateforme protéomique 3P5 [Institut Cochin] (3P5)
Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Génomique, Structure et Traduction (GST)
Département Biologie des Génomes (DBG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Excellence : Biogenèse et pathologies du globule rouge (Labex Gr-Ex)
Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Paris (UP)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Centre de Biologie Intégrative (CBI)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Hématopoïèse normale et pathologique : émergence, environnement et recherche translationnelle [Paris] ((UMR_S1131 / U1131))
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Paris (UP)
Institut NeuroMyoGène (INMG)
Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Imagine - Institut des maladies génétiques (IHU) (Imagine - U1163)
New York Blood Center
Hôpital Cochin [AP-HP]
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Institut de génétique et microbiologie [Orsay] (IGM)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Procédés Alimentaires et Microbiologiques (PAM)
Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement
ANR-18-IDEX-0001,Université de Paris,Université de Paris(2018)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Source :
Blood, Blood, American Society of Hematology, 2021, 137 (1), pp.89-102. ⟨10.1182/blood.2019003439⟩, Blood, 2020, ⟨10.1182/blood.2019003439⟩, Blood, American Society of Hematology, 2020, ⟨10.1182/blood.2019003439⟩, Blood, American Society of Hematology, 2020, 137 (1), pp.89-102. ⟨10.1182/blood.2019003439⟩, Blood, 2021, 137 (1), pp.89-102. ⟨10.1182/blood.2019003439⟩
Publication Year :
2021
Publisher :
American Society of Hematology, 2021.

Abstract

The role of ribosome biogenesis in erythroid development is supported by the recognition of erythroid defects in ribosomopathies in both Diamond-Blackfan anemia and 5q− syndrome. Whether ribosome biogenesis exerts a regulatory function on normal erythroid development is still unknown. In the present study, a detailed characterization of ribosome biogenesis dynamics during human and murine erythropoiesis showed that ribosome biogenesis is abruptly interrupted by the decline in ribosomal DNA transcription and the collapse of ribosomal protein neosynthesis. Its premature arrest by the RNA Pol I inhibitor CX-5461 targeted the proliferation of immature erythroblasts. p53 was activated spontaneously or in response to CX-5461, concomitant to ribosome biogenesis arrest, and drove a transcriptional program in which genes involved in cell cycle–arrested, negative regulation of apoptosis, and DNA damage response were upregulated. RNA Pol I transcriptional stress resulted in nucleolar disruption and activation of the ATR-CHK1-p53 pathway. Our results imply that the timing of ribosome biogenesis extinction and p53 activation is crucial for erythroid development. In ribosomopathies in which ribosome availability is altered by unbalanced production of ribosomal proteins, the threshold downregulation of ribosome biogenesis could be prematurely reached and, together with pathological p53 activation, prevents a normal expansion of erythroid progenitors.

Details

ISSN :
15280020 and 00064971
Volume :
137
Database :
OpenAIRE
Journal :
Blood
Accession number :
edsair.doi.dedup.....c6c14ec0b5187882ecdef968124a4606
Full Text :
https://doi.org/10.1182/blood.2019003439