Francis, Nicole, Ph.D.

Coordonnées

Institut de recherches cliniques de Montréal (IRCM)
110 avenue des Pins Ouest
Montréal (Quebec) Canada H2W 1R7

Nicole.Francis@ircm.qc.ca

Axes de recherche

  • Mitose
  • Interactions protéiques
  • Génomique
  • Biologie des systèmes
  • Systèmes modèles en biologie moléculaire

Description de la recherche

La capacité des cellules d’acquérir et de maintenir des états différenciés stables est un élément central au développement. Notre laboratoire s’intéresse à 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 (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 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 tente de répondre à ces questions par l’analyse biochimique et la reconstitution fonctionnelle en utilisant les protéines du groupe Polycomb de la drosophile (Drosophila melanogaster) comme système modèle.

Research axis

  • Protein interactions
  • Mitosis
  • Genomic
  • Model systems in molecular biology
  • Systems biology

Research description

The ability of cells to acquire and maintain stable differentiated states is central to development. Our lab is interested in how the gene expression patterns that define cellular states can be inherited across cell generations and how this might involve heritable changes to chromatin.  The idea that chromatin structure carries heritable (epigenetic) information is attractive because of its conceptual simplicity—epigenetic and genetic information are inherited together. However, this idea raises questions about how chromatin features can be inherited through cell cycles since both DNA replication and mitosis disrupt chromatin structure. The goal of our work is to discover the biochemical mechanisms that enable chromatin states to be propagated through DNA replication and mitosis. We address these questions using biochemical analysis and functional reconstitution using the Polycomb Group proteins of Drosophila melanogaster as our model system.

Publications

  • 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.*, 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.  A core subunit of Polycomb repressive complex 1 is broadly conserved in function but not primary sequence. PNAS, 109(18):E1063-71. PMID:22517748
  •  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.
  •  Francis, N.J., Kingston, R.E., and Woodcock, C.L. (2004) Chromatin compaction by a Polycomb group protein complex. Science 306:1574-1577.
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