Academic literature on the topic 'Modifications post-traductionnelles des histones'
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Journal articles on the topic "Modifications post-traductionnelles des histones"
1
Taylor, Bethany C., and Nicolas L. Young. "Combinations of histone post-translational modifications." Biochemical Journal 478, no. 3 (2021): 511–32. http://dx.doi.org/10.1042/bcj20200170.
Full textAbstract:
Histones are essential proteins that package the eukaryotic genome into its physiological state of nucleosomes, chromatin, and chromosomes. Post-translational modifications (PTMs) of histones are crucial to both the dynamic and persistent regulation of the genome. Histone PTMs store and convey complex signals about the state of the genome. This is often achieved by multiple variable PTM sites, occupied or unoccupied, on the same histone molecule or nucleosome functioning in concert. These mechanisms are supported by the structures of ‘readers’ that transduce the signal from the presence or absence of PTMs in specific cellular contexts. We provide background on PTMs and their complexes, review the known combinatorial function of PTMs, and assess the value and limitations of common approaches to measure combinatorial PTMs. This review serves as both a reference and a path forward to investigate combinatorial PTM functions, discover new synergies, and gather additional evidence supporting that combinations of histone PTMs are the central currency of chromatin-mediated regulation of the genome.
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Zhiteneva, Alisa, Juan Jose Bonfiglio, Alexandr Makarov, et al. "Mitotic post-translational modifications of histones promote chromatin compaction in vitro." Open Biology 7, no. 9 (2017): 170076. http://dx.doi.org/10.1098/rsob.170076.
Full textAbstract:
How eukaryotic chromosomes are compacted during mitosis has been a leading question in cell biology since the nineteenth century. Non-histone proteins such as condensin complexes contribute to chromosome shaping, but appear not to be necessary for mitotic chromatin compaction. Histone modifications are known to affect chromatin structure. As histones undergo major changes in their post-translational modifications during mitotic entry, we speculated that the spectrum of cell-cycle-specific histone modifications might contribute to chromosome compaction during mitosis. To test this hypothesis, we isolated core histones from interphase and mitotic cells and reconstituted chromatin with them. We used mass spectrometry to show that key post-translational modifications remained intact during our isolation procedure. Light, atomic force and transmission electron microscopy analysis showed that chromatin assembled from mitotic histones has a much greater tendency to aggregate than chromatin assembled from interphase histones, even under low magnesium conditions where interphase chromatin remains as separate beads-on-a-string structures. These observations are consistent with the hypothesis that mitotic chromosome formation is a two-stage process with changes in the spectrum of histone post-translational modifications driving mitotic chromatin compaction, while the action of non-histone proteins such as condensin may then shape the condensed chromosomes into their classic mitotic morphology.
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Drury, Georgina E., Adam A. Dowle, David A. Ashford, Wanda M. Waterworth, Jerry Thomas, and Christopher E. West. "Dynamics of plant histone modifications in response to DNA damage." Biochemical Journal 445, no. 3 (2012): 393–401. http://dx.doi.org/10.1042/bj20111956.
Full textAbstract:
DNA damage detection and repair take place in the context of chromatin, and histone proteins play important roles in these events. Post-translational modifications of histone proteins are involved in repair and DNA damage signalling processes in response to genotoxic stresses. In particular, acetylation of histones H3 and H4 plays an important role in the mammalian and yeast DNA damage response and survival under genotoxic stress. However, the role of post-translational modifications to histones during the plant DNA damage response is currently poorly understood. Several different acetylated H3 and H4 N-terminal peptides following X-ray treatment were identified using MS analysis of purified histones, revealing previously unseen patterns of histone acetylation in Arabidopsis. Immunoblot analysis revealed an increase in the relative abundance of the H3 acetylated N-terminus, and a global decrease in hyperacetylation of H4 in response to DNA damage induced by X-rays. Conversely, mutants in the key DNA damage signalling factor ATM (ATAXIA TELANGIECTASIA MUTATED) display increased histone acetylation upon irradiation, linking the DNA damage response with dynamic changes in histone modification in plants.
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García‐Giménez, José Luis, Carlos Romá‐Mateo, and Federico V. Pallardó. "Oxidative post‐translational modifications in histones." BioFactors 45, no. 5 (2019): 641–50. http://dx.doi.org/10.1002/biof.1532.
Full text
5
Corujo, David, and Marcus Buschbeck. "Post-Translational Modifications of H2A Histone Variants and Their Role in Cancer." Cancers 10, no. 3 (2018): 59. http://dx.doi.org/10.3390/cancers10030059.
Full textAbstract:
Histone variants are chromatin components that replace replication-coupled histones in a fraction of nucleosomes and confer particular characteristics to chromatin. H2A variants represent the most numerous and diverse group among histone protein families. In the nucleosomal structure, H2A-H2B dimers can be removed and exchanged more easily than the stable H3-H4 core. The unstructured N-terminal histone tails of all histones, but also the C-terminal tails of H2A histones protrude out of the compact structure of the nucleosome core. These accessible tails are the preferential target sites for a large number of post-translational modifications (PTMs). While some PTMs are shared between replication-coupled H2A and H2A variants, many modifications are limited to a specific histone variant. The present review focuses on the H2A variants H2A.Z, H2A.X, and macroH2A, and summarizes their functions in chromatin and how these are linked to cancer development and progression. H2A.Z primarily acts as an oncogene and macroH2A and H2A.X as tumour suppressors. We further focus on the regulation by PTMs, which helps to understand a degree of context dependency.
6
Yu, Yucong, Hong Wen, and Xiaobing Shi. "Histone mimics: more tales to read." Biochemical Journal 478, no. 14 (2021): 2789–91. http://dx.doi.org/10.1042/bcj20210357.
Full textAbstract:
Post-translational modifications (PTMs) on histone proteins are known as epigenetic marks that demarcate the status of chromatin. These modifications are ‘read' by specific reader proteins, which in turn recruit additional factors to modulate chromatin accessibility and the activity of the underlying DNA. Accumulating evidence suggests that these modifications are not restricted solely to histones, many non-histone proteins may function in a similar way through mimicking the histones. In this commentary, we briefly discuss a systematic study of the discovery of histone H3 N-terminal mimicry proteins (H3TMs), and their implications in chromatin regulation and drug discoveries.
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Liu, Wallace H., and Mair E. A. Churchill. "Histone transfer among chaperones." Biochemical Society Transactions 40, no. 2 (2012): 357–63. http://dx.doi.org/10.1042/bst20110737.
Full textAbstract:
The eukaryotic processes of nucleosome assembly and disassembly govern chromatin dynamics, in which histones exchange in a highly regulated manner to promote genome accessibility for all DNA-dependent processes. This regulation is partly carried out by histone chaperones, which serve multifaceted roles in co-ordinating the interactions of histone proteins with modification enzymes, nucleosome remodellers, other histone chaperones and nucleosomal DNA. The molecular details of the processes by which histone chaperones promote delivery of histones among their many functional partners are still largely undefined, but promise to offer insights into epigenome maintenance. In the present paper, we review recent findings on the histone chaperone interactions that guide the assembly of histones H3 and H4 into chromatin. This evidence supports the concepts of histone post-translational modifications and specific histone chaperone interactions as guiding principles for histone H3/H4 transactions during chromatin assembly.
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Hamam and Palaniyar. "Post-Translational Modifications in NETosis and NETs-Mediated Diseases." Biomolecules 9, no. 8 (2019): 369. http://dx.doi.org/10.3390/biom9080369.
Full textAbstract:
: Neutrophils undergo a unique form of cell death that generates neutrophil extracellular traps (NETs) that may help to neutralize invading pathogens and restore homeostasis. However, uncontrolled NET formation (NETosis) can result in numerous diseases that adversely affect health. Recent studies further elucidate the mechanistic details of the different forms of NETosis and their common end structure, as NETs were constantly found to contain DNA, modified histones and cytotoxic enzymes. In fact, emerging evidence reveal that the post translational modifications (PTMs) of histones in neutrophils have a critical role in regulating neutrophil death. Histone citrullination is shown to promote a rapid form of NET formation independent of NADPH oxidase (NOX), which relies on calcium influx. Interestingly, few studies suggest an association between histone citrullination and other types of PTMs to control cell survival and death, such as histone methylation. Even more exciting is the finding that histone acetylation has a biphasic effect upon NETosis, where histone deacetylase (HDAC) inhibitors promote baseline, NOX-dependent and -independent NETosis. However, increasing levels of histone acetylation suppresses NETosis, and to switch neutrophil death to apoptosis. Interestingly, in the presence of NETosis-promoting stimuli, high levels of HDACis limit both NETosis and apoptosis, and promote neutrophil survival. Recent studies also reveal the importance of the PTMs of neutrophils in influencing numerous pathologies. Histone modifications in NETs can act as a double-edged sword, as they are capable of altering multiple types of neutrophil death, and influencing numerous NET-mediated diseases, such as acute lung injury (ALI), thrombosis, sepsis, systemic lupus erythematosus, and cancer progression. A clear understanding of the role of different PTMs in neutrophils would be important for an understanding of the molecular mechanisms of NETosis, and to appropriately treat NETs-mediated diseases.
9
Barnes, Claire E., David M. English, and Shaun M. Cowley. "Acetylation & Co: an expanding repertoire of histone acylations regulates chromatin and transcription." Essays in Biochemistry 63, no. 1 (2019): 97–107. http://dx.doi.org/10.1042/ebc20180061.
Full textAbstract:
Abstract Packaging the long and fragile genomes of eukaryotic species into nucleosomes is all well and good, but how do cells gain access to the DNA again after it has been bundled away? The solution, in every species from yeast to man, is to post-translationally modify histones, altering their chemical properties to either relax the chromatin, label it for remodelling or make it more compact still. Histones are subject to a myriad of modifications: acetylation, methylation, phosphorylation, ubiquitination etc. This review focuses on histone acylations, a diverse group of modifications which occur on the ε-amino group of Lysine residues and includes the well-characterised Lysine acetylation. Over the last 50 years, histone acetylation has been extensively characterised, with the discovery of histone acetyltransferases (HATs) and histone deacetylases (HDACs), and global mapping experiments, revealing an association of hyperacetylated histones with accessible, transcriptionally active chromatin. More recently, there has been an explosion in the number of unique short chain ‘acylations’ identified by MS, including: propionylation, butyrylation, crotonylation, succinylation, malonylation and 2-hydroxyisobutyrylation. These novel modifications add a range of chemical environments to histones, and similar to acetylation, appear to accumulate at transcriptional start sites and correlate with gene activity.
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MERSCH, Marjorie, Sarah-Anne DAVID, Anaïs VITORINO CARVALHO, et al. "Apports du séquençage haut-débit sur la connaissance de l'épigénome aviaire." INRA Productions Animales 31, no. 4 (2019): 325–36. http://dx.doi.org/10.20870/productions-animales.2018.31.4.2372.
Full textAbstract:
Comme toutes les espèces de rente, les oiseaux d'élevage ont été sélectionnés génétiquement afin d’augmenter leurs performances. Cependant, de nombreuses études ont montré que le phénotype d’un individu n’est pas le simple résultat de son patrimoine génétique. En effet, il est également sensible aux variations de l’environnement (température, nutrition…) qui peuvent notamment induire des altérations de marques épigénétiques aboutissant à des changements durables des programmes d’expression de gènes. Il est donc essentiel de comprendre comment les épigénomes sont régulés afin d’envisager de futurs leviers ou marqueurs d’adaptation des animaux. Aujourd’hui, le séquençage à haut-débit est devenu relativement abordable et les outils bio-informatiques matures pour envisager l’étude des marques épigénétiques à l'échelle du génome. Chez les oiseaux, un nombre croissant d'études utilisent ces technologies à haut-débit pour explorer les mécanismes épigénétiques impliqués dans des processus tels que l'immunité ou l'adaptation à l’environnement. Dans cette synthèse, nous décrivons en quoi ces technologies ont contribué à enrichir les connaissances sur l'épigénome aviaire et plus particulièrement celui du poulet, en nous focalisant sur les deux types de modifications épigénétiques les plus étudiées, la méthylation de l'ADN et les modifications post-traductionnelles des histones. Nous présentons également les concepts nécessaires à la conception et la réalisation des analyses haut-débit des épigénomes aviaires. En plus des connaissances fondamentales fortement attendues par la communauté scientifique, une meilleure compréhension des mécanismes épigénétiques à l’origine de la régulation de l’expression génique en réponse aux modifications environnementales chez l’oiseau pourrait contribuer au développement d’une production avicole durable.
Dissertations / Theses on the topic "Modifications post-traductionnelles des histones"
1
Parameswaran, Kalaivani Nithyha. "Understanding the mechanisms of histone modifications in vivo." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAJ097/document.
Full textAbstract:
Les modifications post-traductionnelles (MPTs) d’histones sont apparues comme un acteur majeur de la régulation de l’expression des gènes. Cependant peu de choses sont connues sur le réel impact des MPTs sur la chromatine. Il a été suggéré que les MPTs d’histones (H2A, H2B, H3 et H4) ont le potentiel de moduler la fonction chromatinienne selon un « codehistone » en recrutant des protéines spécifiques de liaison. L’objectif de mon projet est d’approfondir la fonction de l’acétylation du domaine globulaire de l’histone H3 et de comparer cette modification avec celles des queues N-terminale in vivo sur une lignée ES cellulaire. Pour étudier l’impact de ces MPTs in vivo, toutes les copies endogènes du gène H3 sauvage (WT) doivent être remplacées par des copies mutées. Ainsi la première étape de mon projet est d’établir une lignée cellulaire exprimant seulement H3 mutée (e.g reproduisant une acétylation permanente) afin d’étudier les effets des modifications sur le domaine globulaire de H3 sur (a) l’expression génique, (b) l’architecture chromatinienne mais également pour étudier (c) les effets réciproques et synergiques entre les différentes modifications du domaine globulaire et (d) comparer ces effets avec les modifications sur la queue N-terminale dans un système in vivo<br>Post-translational modifications (PTMs) of histones have emerged as key players in the regulation of gene expression. However, little is known to what extent PTMs can directly impact chromatin. It has been suggested that PTMs of core histones (H2A, H2B, H3 and H4) have the potential to govern chromatin function according to the so called ‘‘histone code’’ hypothesis by recruiting specific binding proteins. The goal of my project is to gain insight in the function acetylation within the globular domain of H3 and to compare these modifications with histone tail modifications, in vivo by using the CRISPR in mouse embryonic stem cells (ES). To study the impact of PTMs in vivo, all endogenous wild type (WT) H3 gene copies have to be replaced with mutant copies. Hence, the primary focus of my project is to establish cell lines that exclusively express mutated H3 (e.g. mimicking acetylation) in order to study effects of H3 globular domain modifications on (a) gene expression (b) chromatin architecture as well as to study (c) cross talks and synergisms between globular domain modifications and (d) compare the effects with tail modifications in an vivo system
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Fulcrand, Géraldine. "Rôle des modifications post-traductionnelles des histones au cours de la mitose." Rennes 1, 2009. http://www.theses.fr/2009REN1B119.
Full textAbstract:
Les modifications post-traductionnelles des histones jouent un rôle très important au cours du cycle cellulaire et notamment au cours de la mitose. Nous avons montré que les activités histone désacétylases (HDAC) sont impliquées dans le fonctionnement du point de contrôle du fuseau mitotique. Nous avons décrit le rôle d'HDAC3 en mitose, dans la cohésion entre chromatides soeurs et la désacétylation de la lysine 4 de l'histone H3. La phosphorylation de la sérine 7 de CENP-A, un homologue de l'histone H3 uniquement présent au niveau du centromère, est également nécessaire au maintien de la cohésion entre chromatides soeurs. Ces résultats semblent mettre en évidence l'existance d'un "code histone" mitotique lié à la cohésion entre chromatides soeurs.
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Saint-André, Violaine. "Rôle des modifications post-traductionnelles des protéines histones dans la régulation de l’épissage." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066693.
Full textAbstract:
L’épissage débute au cours de la transcription. Or les liens existants entre la structure de la chromatine et la transcription sont primordiaux dans la compréhension de la régulation de l’expression des gènes. Mon travail de thèse a consisté à chercher s’il existe un lien entre les modifications post-traductionnelles des protéines histones, composantes majeures de la chromatine, et les évènements d’épissage. Mes résultats montrent que, dans les cellules humaines, la tri-méthylation de H3K9, décrite comme marque négative de la transcription, contribue à l’inclusion des exons variants du gène CD44, utilisé comme modèle dans cette étude. La protéine HP1γ, fixant H3K9me3, participe à la régulation de l’épissage de ce gène et pourrait servir de lien entre l’information épigénétique présente sur la chromatine et les décisions d’épissage, en agissant sur la vitesse de transcription du gène et le recrutement de facteurs d’épissage. Une corrélation entre la présence de H3K9me3 et HP1γ sur la chromatine et l’inclusion des exons variants est observée lors de l’induction de la voie PKC, ou par comparaison de deux lignées cellulaires présentant un taux différentiel d’inclusion des exons variants. L’utilisation de puces exons a permis de déterminer l’impact global de chacune des isoformes HP1α, HP1β et HP1γ sur l’épissage dans les cellules HeLa et d’identifier d’autres gènes cibles d’épissage que CD44. La comparaison des gènes cibles des 3 isoformes humaines de HP1 a également permis de mettre en évidence l’importance de ces protéines dans le contrôle de l’expression de gènes impliqués dans plusieurs voies de régulation, dont la voie de régulation des cytokines
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Salinas, Sara. "Modifications post-traductionnelles au niveau du promoteur du gène c-fos : Phosphorylations et SUMOylation." Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20029.
Full text
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David, Sarah-Anne. "Impact de l'acclimatation embryonnaire à la chaleur sur des modifications post-traductionnelles des histones chez le poulet." Thesis, Tours, 2017. http://www.theses.fr/2017TOUR4036.
Full textAbstract:
L’altération de l’environnement périnatal peut impacter à long terme l’expression des gènes notamment par le biais de modifications épigénétiques. Une stratégie pour accroitre la thermotolérance des poulets de chair, sensibles à la chaleur en fin d’élevage (J35) est la thermo-manipulation embryonnaire (TM). Lors d’un coup de chaleur à J35, les modifications d’expression de gènes observées chez les poulets TM pourraient être liées à une altération de l’épigénome induite lors de l’embryogenèse et persistante au cours du développement. Cette thèse s’intéresse à deux modifications post-traductionnelles des histones (MPTH) décrites pour être modulées par des variations thermiques : H3K27Me3 et H3K4Me3. Afin d’étudier ces MPTH sans a priori à J35, nous avons mis au point les techniques d’immunoprécipitation de la chromatine suivie de séquençage à haut débit dans deux tissus : l’hypothalamus et le muscle. Nos travaux montrent que le traitement semble impacter principalement l’épigénome de l’hypothalamus, en particulier au niveau de la marque H3K4me3, en modulant des voies liées à la morphogenèse et la réponse hormonale<br>Perinatal environment changes may alter gene expression throughout life via epigenetic modifications. A strategy to improve thermal tolerance of heat-sensitive chickens is a thermalmanipulation during embryogenesis (TM). During a heat challenge at the end of the rearing period (D35), modifications of gene expression have been reported in thermally-manipulated chickens. These alterations could be linked to epigenetic modifications induced during the TM that persist throughout life. This work focused on two histone post-translational modifications (HPTM): H3K27me3 and H3K4me3. We adjusted two methods of chromatin immunoprecipitation to conduct a whole genome study of these HPTM at D35, in the hypothalamus and skeletal muscle. We demonstrated that the TM has a major impact in the hypothalamus, especially on H3K4me3. These alterations seem to modulate the hypothalamic morphogenesis and its response to hormones, therefore possibly contributing to better adaptive capacities of TM chickens
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Monneau, Yoan. "Etude des modifications post-traductionnelles des histones : l’analyse structuro-fonctionnelle d'une peptidyl-prolyl isomérase et la production semi-synthétique d’une protéine acétylée." Thesis, Bordeaux 2, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR21900/document.
Full textAbstract:
L'unité structurale de la chromatine, nommée nucléosome, est composée d'un double brin d'ADN enroulé autour d'un octamère d'histone, et subit une pléthore de modifications post-traductionnelles. Les conséquences biologiques de l’acétylation des lysines et de l’isomérisation des liaisons peptidyl-prolyl ont été étudiées à travers une analyse à l’échelle atomique par RMN de systèmes d'intérêt reconstitués in vitro. Les liaisons peptidyl-prolyl du domaine N-terminal de l'histone H3 sont substrats in vitro d’une isomérase chez S. cerevisiae nommée Fpr4p, laquelle exerce un contrôle catalyse-dépendant de la transcription. La résolution de la structure du domaine catalytique de Fpr4p, à partir de contraintes géométriques mesurées par RMN, révéla un domaine canonique de la famille FKBP (FK506-binding protein). Grâce à l'analyse de la séquence primaire et aux expériences RMN, nous proposons un modèle structural préliminaire de Fpr4p entière. L'analyse fonctionnelle est réalisée grâce à trois décapeptides construits à partir de la séquence primaire de H3 chez S. cerevisiae. Ils sont tous substrats de Fpr4p et la catalyse est équivalente pour Pro16 et Pro30. La proportion à l'équilibre du conformère cis fut déterminée pour les trois peptides et celle-ci n'est pas affectée par l'activité catalytique de Fpr4p. Les structures en solution des substrats en conformation trans ont été résolues par spectroscopie RMN, et seront utilisées pour des appariements moléculaires in silico sur le domaine catalytique de Fpr4p. Pour étudier le rôle biologique de l'acétylation des histones, une méthodologie de production de protéines acétylées a été développée. Le protocole repose sur la mutation d'une lysine en cystéine d'une protéine recombinante, suivie d'une alkylation contrôlée exploitant la nucléophilie du groupe thiol préalablement introduit. La production de l'agent alkylant adéquat est simple, rapide, réalisable dans un laboratoire de biologie et permet différents marquages isotopiques du groupe acétyle. L'alkylation d'une protéine repliée fut réalisée avec succès en conditions natives. Le dimère d'histone H2A-H2B, un intermédiaire de l'assemblage du nucléosome et siège d'acétylation in vivo, fut reconstruit in vitro. Les déplacements chimiques des domaines N et C-terminaux de H2A sont cohérents avec un état intrinsèquement déstructuré bien que leurs dynamiques moléculaires ne soient pas équivalentes<br>The structural unit of chromatin, the nucleosome, is composed of double-stranded DNA wrapped around a histone octamer and is subject to a plethora of post-translational modifications. The biological consequences of peptidyl-prolyl isomerization and lysine acetylation were investigated at atomic scale through analysis of in vitro reconstituted systems by NMR. Peptidyl-prolyl bonds of histone H3 N-terminal domain are substrates in vitro of an isomerase from S. cerevisiae named Fpr4p, which underlies transcriptional control dependent on its catalytic activity. The solution structure of the catalytic domain of Fpr4p was calculated based on restraints from NMR spectroscopy, and reveals a canonical catalytic domain belonging to the FK506-binding protein (FKBP) family. Based on primary sequence analysis and NMR experiments, a preliminary structural model of full length Fpr4p is also presented. Functional analyses were performed with three decapeptides designed from the primary sequence from the N-terminal tail of S. cerevisiae histone H3. All three constitute substrates of Fpr4p, with equivalent catalysis observed for Pro16 and Pro30. The equilibrium proportion of the cis-proline conformer has been determined for all three decapeptides, and these populations are unaffected by Fpr4p catalytic activity. Structural ensembles of the substrates with proline in the trans conformation were determined by using NMR spectroscopy, and will be subsequently used for in silico molecular docking onto Fpr4p. To study a second form of histone regulation, a semi-synthetic method to produce acetylated protein was developed. The protocol relies on the site-specific mutation of lysine to cysteine in recombinant proteins followed by controlled alkylation thanks to nucleophilicity of the introduced thiol. The production of the required alkylation reagent is easy, quick, and suitable for biology laboratory and allows diverse isotopic labeling within the acetyl group. Alkylation of folded proteins has also been achieved in native conditions. As one target of acetylation in vivo, the histone H2A-H2B dimer is an intermediate of nucleosome assembly and was reconstituted in vitro. Chemical shift values of the N- and C-terminal domains of H2A are in agreement with an intrinsically disordered state although they display differences in dynamic mobility
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Delaval, Katia. "Empreinte génomique chez la souris : étude des modifications post-traductionnelles des histones associées aux régions de contrôle de l'empreinte, dans les cellules somatiques et pendant la spermatogenèse." Montpellier 2, 2006. http://www.theses.fr/2006MON20172.
Full textAbstract:
Les gènes soumis à empreinte génomique parentale sont exprimés à partir d’un seul allèle, selon son origine parentale. L’empreinte nécessite des régions de contrôle dites ICR (Imprinting Control Regions) qui sont caractérisées par une méthylation de l’ADN au niveau d’un seul allèle. Les ICR régulant l’empreinte au niveau des gènes Igf2/H19, Dlk1/Gtl2 et Rasgrf1/A19 portent une méthylation sur l’allèle paternel, et cette méthylation est héritée de la lignée germinale mâle. Toutefois, il est clair que cette méthylation de l’ADN ne peut expliquer à elle seule tous les aspects de l’empreinte. Par exemple, la méthylation allèlique des ICR est conservée au cours du développement pré- et post-implantatoire alors qu’une vague de déméthylation puis de reméthylation, contrairement à la majorité du génome. Il doit donc exister d’autres marques épigénétiques, associées à cette méthylation allélique, expliquant ces différences. Dans un premier temps nous montrons que des modifications post-traductionnelles des histones, telles que la triméthylation de la lysine 9 de H3 (H3K9me3) et la triméthylation de la lysine 20 de H4 (H4K20me3), sont associées à l’allèle méthylé sur l’ADN au niveau de toutes les ICR analysées, dans les cellules somatiques. L’allèle non méthylé est associé à la diméthylation de la lysine 4 (H3K4me2) et à l’acétylation de la lysine 9 (H3K9ac) de l’histone H3. Dans un deuxième temps, nous montrons que H3K9me3 et H4K20me3 ne sont pas associées aux ICR méthylées pendant les stades de la spermatogenèse étudiés. Par contre, H3K4me2 et H3K9ac sont associées aux ICR non méthylées pendant ces stades, suggérant qu’elles puissent être impliquées dans le maintien de l’absence de méthylation de l’ADN au niveau de ces ICR<br>Imprinted genes are expressed exclusively from one allele, according to its parental origin. Genomic imprinting is under the control of sequences called ICRs (Imprinting Control Regions), which are DNA-methylated on one allele. ICRs regulating the Igf2/H19, Dlk1/Gtl2 and Rasgrf1/A19 lociare paternally DNA-methylated, and this methylation is inherited from the male germ-line. However, allelic DNA methylation alone cannot explain every aspect of genomic imprinting. For instance, allelic DNA methylation is maintained during pre- and post-implantation developpment, when the global genome undergoes sequential demethylation and de novo DNA-methylation. There should be other epigenetic marks, some associated with the DNA-methylated allele, some with the unmethylated one, explaining these differences. We first show that some post-translational histone modifications, such as trimethylations of lysine 9 of histone H3 and of lysine 20 of histone H4, are associated with the DNA-methylated allele, at all ICRS and all tissues analysed. The DNA-unmethylated allele is associated with dimethylation of lysine 4 (H3K4me2), and acetylation of lysine 9 of histone H3 (H3K9ac). We then show that H3K9me3 and H4K20me3 are not associated with methylated ICRs during studied stages of spermatogenesis. By contrast, H3K4me2 and H3K9ac are already associated with unmethylated ICRs during these stages, raising the possibility that they could be involved in the maintenance of their unmethylated status
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Crespo, Marion. "Analyse multi-omique des acylations de lysines d'histones pendant la gamétogénèse." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAV066.
Full textAbstract:
L’aspect novateur de ce projet réside dans l’étude des acylations au niveau de la lysine K27 de l’histone H3, classiquement étudiée sous forme méthylée ou acétylée. Nous avons réalisé ce travail sur des cellules germinales méiotiques et post-méiotiques de souris. La spermiogénèse, qui implique un programme d’expression spécifique ainsi qu’une régulation fine de la transcription, est un processus particulièrement adapté à la compréhension du rôle des nouvelles modifications d’histones. Ces travaux regroupent l’utilisation de quatre approches omiques différentes, à savoir la protéomique, la métabolomique, la transcriptomique et le séquençage ChIP-seq afin de décrypter la régulation des acylations sur H3K27.Dans la première partie de ce projet, nous avons exploré la dynamique d’acétylation et de crotonylation sur les lysines d’histones au cours des processus de sporulation de la levure et de spermatogénèse de la souris, ce qui nous a permis de mettre en évidence un site d’intérêt H3K27 crotonylé. Son accumulation sur le variant d’histone H3.3 et sa stoechiométrie importante par rapport à la forme acétylée H3K27ac dans les cellules germinales post-méiotiques de souris nous ont conduits à étudier la distribution génomique de cette marque, par des analyses de ChIP-seq. L’analyse comparative de H3K27ac et H3K27cr a révélé une synergie entre la présence de ces deux marques à la fois au niveau des promoteurs et des enhancers distants, ce qui suggére une possible alternance des deux marques afin de réguler la transcription. Au niveau des promoteurs, nous avons observé une augmentation de ces modifications entre les stades méiotiques et post-méiotiques en amont des gènes caractéristiques de la spermiogénèse. D’autre part, la présence simultanée des deux marques coïncide avec la co-localisation de plusieurs régulateurs de la transcription spécifiques de ce processus (SLY, SOX30) et de protéines de liaison à la chromatine (BRD4, BORIS et CTCF), tandis qu’une sélectivité de fixation est observée lorsque H3K27ac et H3K27cr sont identifiées seules aux promoteurs. De façon intéressante, nous observons des résultats similaires au niveau des enhancers ainsi que des super-enhancers, confirmant que la régulation de la transcription est modulée par la présence alternative de ces deux acylations.La deuxième partie de ma thèse a porté sur l’étude de la propionylation et de la butyrylation de H3K27 au cours de la sporulation de la levure et de la spermatogénèse de la souris. Cependant, cette partie s’est avérée pleine de surprises car les analyses MS/MS en cellules HCD et la comparaison avec les peptides synthétiques correspondants n’ont pas permis de valider une propionylation et une butyrylation sur H3K27. Il s’est avéré qu’il s’agissait de structures strictement isobares avec ces modifications connues, mais de nature différente, puisque plus hydrophile que ces acylations. Plusieurs hypothèses ont été testées afin de déterminer la composition de ces modifications, mais au moment de la finalisation de ce manuscrit, nous n’avons pas encore trouvé le fin mot de l’histoire.Mes travaux de thèse rappellent les obervations de Goudarzi et al., à savoir une dynamique entre acétylation et acylation sur les résidus lysines à l’origine de la fixation différentielle de facteurs de régulation ou de protéines se liant à la chromatine et responsables de la régulation de la transcription. Ils ont également mis en lumière un rôle importante de H3K27cr, au niveau des enhancers en combinaison avec H3K27ac, lesquels ne sont classiquement pas étudiés dans les études fonctionnelles portant sur la compréhension du rôle de nouvelles acylations<br>The innovative aspect of this project lies in the study of acylations at lysine 27 from histone H3 (H3K27), conventionally studied in a methylated or an acetylated form. We performed this work on meiotic and post-meiotic mouse germ cells. Spermiogenesis, which involves a specific expression program as well as a fine regulation of transcription, is a process that is particularly well suited to understanding the roles of new histone modifications. This work combines the use of four different omics approaches, namely proteomics, metabolomics, transcriptomics and ChIP- sequencing to decipher the regulation of acylations on H3K27.In the first part of this project, we explored the dynamics of acetylation and crotonylation on histone lysines during the processes of yeast sporulation and mouse spermatogenesis, which allowed us to highlight in particular crotonylated H3K27. Its accumulation on the histone variant H3.3 and its important stoichiometry compared to the acetylated form H3K27ac in mouse post-meiotic germ cells led us to study the genomic distribution of this mark by ChIP-seq analysis. The comparative analysis of H3K27ac and H3K27cr revealed a synergy between the presence of these acylations at both promoters and distal enhancers, suggesting a possible alternation of the two marks to regulate transcription. At the promoter level, we observed an increase of these modifications between the meiotic and post-meiotic stages upstream of the genes characteristic of spermiogenesis. In addition, the simultaneous presence of the two marks coincides with the co-localization of several transcriptional regulators specific for this process (SLY, SOX30) and of chromatin-binding proteins (BRD4, BORIS and CTCF), whereas a binding selectivity is observed when H3K27ac and H3K27cr are identified alone at promoters. Interestingly, we observe similar results at enhancers as well as super-enhancers, confirming that the regulation of transcription is modulated by the alternative presence of these two acylations.The second part of my thesis focused on the study of the possible propionylation and butyrylation of H3K27 during yeast sporulation and mouse spermatogenesis. However, this part proved to be full of surprises because the MS/MS analyses and the comparison with the corresponding synthetic peptides did not make it possible to validate a propionylation and a butyrylation on H3K27. It turned out that the modifications observed on H3K27 from mouse histones were strictly isobaric with these known modifications, but of a different nature, since they are more hydrophilic. Several hypotheses were tested in order to determine the structure of these modifications, but at the time of finalizing this manuscript, we have not found out what it is all about.My PhD work contributes further to the idea of a dynamics between acetylation and acylations on lysine residues at the origin of the differential binding of chromatin-binding proteins responsible for regulating transcription. It also highlighted an important role of H3K27crat enhancers which are not classically considered in studies aiming at understanding the roles of new acylations
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Semer, Maryssa. "Le facteur de réparation XPC est un cofacteur de l'ARN polymérase II régulant les modifications post-traductionnelles des histones lors de la transcription." Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAJ040/document.
Full textAbstract:
La voie de réparation NER implique une cascade de complexes protéiques dont le senseur des dommages de l’ADN (XPC/HR23B). Des mutations dans les gènes de la NER (TTD-A, XPA-G, XPV, CSA et CSB), sont associées à des maladies génétiques humaines dont le Xeroderma Pigmentosum (XP), la Trichothiodystrophie (TTD) et le syndrome de Cockayne (CS). L’ensemble des symptômes des patients ne peut être expliqué seulement par un défaut de la réparation de l’ADN. Or depuis quelques années, il a été prouvé que les facteurs de la NER sont aussi impliqués lors de la transcription. Dans le cadre de ma thèse, je me suis particulièrement intéressé à la protéines XPC en déterminant son rôle transcriptionnel à l’échelle génomique afin de mieux comprendre les conséquences de sa dérégulation dans un contexte pathologique. En ce sens, mon second objectif a été de caractériser au niveau moléculaire l’étiologie de nouveaux patients XP en analysant de manière combinée les évènements moléculaires de la NER et la transcription associés à XPC. Nos différentes approches expérimentales ont permis d’identifier au niveau génomique un ensemble de gènes sont les promoteurs sont régulés aussi bien positivement que négativement par XPC dans un contexte RAR dépendant. De plus, nous montrons que XPC interagit avec KAT2A contenu dans le complexe ATAC, ainsi que qu’avec le facteur de transcription E2F1, le facteur de remodelage de la chromatine BRD2 et le variant d’histone H2A.Z. Via KAT2A, ce complexe va acétyler non seulement H2A.Z mais également H3K9 au niveau des promoteurs ciblés par E2F1<br>NER involves a cascade of protein complexes including the DNA damage sensor (XPC/HR23B). Mutations in NER genes (TTD-A, XPA-G, XPV, CSA and CSB) are associated with human genetic diseases including Xeroderma pigmentosum (XP), Trichothiodystrophy (TTD) and Cockayne Syndrome (CS). All the symptoms can only be explained by a defect of the DNA repair. However all the symptoms can only be explained by a defect of the DNA repair. However, it has been proven that NER factors are also involved in transcription. As the genomic scale to better understand the consequences of its deregulation in a pathological context. In this sense, my second goal has been to characterize at the molecular level the etiology of new XP patients by analyzing in a combined way the molecular events of the NER and the transcription associated with XPC. Our different experimental approaches have made it possible to identify at genomic level a set of gene whose promoters are regulated both positively and negatively by XPC in a dependent RAR context. In addition, we show that XPC interacts with KAT2A contained in the ATAC complex, as well as with the transcription factor E2F1, the chromatin remodeling factor BRD2, and the histone variant H2A.Z. Via KAT2A, this complex will acetylate not only H2A.Z but also H3K9 at promoters targeted by E2F1
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Bouarab, Chloe. "Modifications post-traductionnelles des histones au sein du circuit hippocampo-amygdalien déterminant le passage d'une mémoire de peur normale à une mémoire traumatique." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0261/document.
Full textAbstract:
Les altérations mnésiques associées au trouble de stress post-traumatique (TSPT) constituent un aspect fondamental de la symptomatologie de cette pathologie. Cette altération qualitative de la mémoire inclut à la fois une hypermnésie, c’est-à-dire une intensification de la mémoire vis-à-vis du coeur de l’événement traumatique, et une amnésie de type déclaratif pour les éléments contextuels péri-traumatiques. Les données chez l’Homme suggèrent que ces altérations mnésiques pourraient être sous-tendues par une hyper-activation amygdalienne et un dysfonctionnement hippocampique, respectivement. Cependant, les bases neurobiologiques, et en particulier moléculaires, du TSPT restent largement méconnues. Un modèle comportemental développé chez la souris au laboratoire et basé sur un conditionnement aversif permet précisément de comparer une mémoire de peur normale, c’est-à-dire « contextualisée » et adaptée, à une mémoire pathologique de type TSPT, c’est-à-dire « décontextualisée » et focalisée sur un élément saillant du trauma. Dans la mesure où il a été montré que le développement d’une mémoire de peur contextuelle implique certaines modifications épigénétiques spécifiques, nos travaux ont eu pour objectif de déterminer les altérations des modifications post-traductionnelles d’histones qui sous-tendent le développement d’une mémoire traumatique au lieu d’une mémoire de peur normale. Nos résultats révèlent (1) que des profils spécifiques différents des états d’acétylation/méthylation de l’histone H3 dans le réseau hippocampo-amygdalien sont associés à une mémoire de peur normale et à une mémoire traumatique de type TSPT. Spécifiquement, une mémoire de peur normale est associée à une forte acétylation de H3K9 hippocampique, tandis qu’une mémoire traumatique de type TSPT s’accompagne d’une hyperméthylation de H3K9 dans l’hippocampe, traduisant une répression transcriptionnelle, ainsi que d’une diminution de la tri-méthylation de H3K27 dans l’amygdale latérale, caractéristique d’une activation transcriptionnelle. De plus, nos travaux montrent (2) qu’une modulation pharmacologique de la balance des états d’acétylation/méthylation de H3K9 dans l’hippocampe permet de promouvoir ou de prévenir le développement d’une mémoire traumatique. Enfin, (3) une dernière série d’expériences révèle (i) qu’un stress prénatal est un facteur de risque au développement d’une mémoire traumatique, (ii) que cette dernière est associée à des profils épigénétiques spécifiques, et (iii) qu’une telle vulnérabilité peut se transmettre de manière intergénérationnelle<br>Memory alterations associated with post-traumatic stress disorder (PTSD) are a fundamental feature of this pathology. PTSD is characterized both by hypermnesia for simple salient trauma-related stimuli and amnesia for peri-traumatic contextual cues. In humans, this disorder is associated with hippocampal hypofunction and amygdalar hyperfunction, which may underlie such paradoxical memory pattern. However, neurobiological bases of PTSD, particularly at the molecular level, remain largely unknown. A behavioral model based on aversive conditioning was developed in mice by our team. This model allows the comparison between a normal, i.e. “contextualized” and adaptive, fear memory, and a PTSD-like pathological fear memory, i.e. “decontextualized” and focused on a salient cue of the trauma. Since specific epigenetic alterations have been involved in the development of contextual fear memory, our aim was the identification of the alterations in post-translational histone modifications underlying the development of traumatic memory instead of normal fear memory. Our results first reveal that normal and PTSD-like fear memory are associated with distinct acetylation/methylation profiles of histone H3 in the hippocampal-amygdalar network. Specifically, we show that, compared to normal fear memory, PTSD-like memory is associated with a switch from H3K9 hyperacetylation (marker of transcriptional activation) to H3K9 hypermethylation (marker of transcriptional repression) in hippocampal CA1, as well as a significant reduction of H3K27 trimethylation, which results in an increased transcription, in the lateral amygdala. Second, we show that the pharmacological manipulation of the acetylation/methylation balance of H3K9 in the hippocampus can prevent or promote the development of PTSD-like memory. Finally, a last series of experiments shows that (i) prenatal stress is a risk factor for the development of PTSD-like memory, (ii) which is associated with specific epigenetic alterations and (iii) that such vulnerability to stress can be transmitted to subsequent generations
Books on the topic "Modifications post-traductionnelles des histones"
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Chong, Winnie P. C. Mapping post-translational modifications of the core histones across the chicken [beta]-globin locus. University of Portsmouth, Institute of Biomedical and Biomolecular Sciences, 2003.
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1959-, Martin Bruce L., and Wang Jerry H, eds. Co- and post-translational modification of proteins: Chemical principles and biological effects. Oxford University Press, 1994.
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Chess, Andrew, and Schahram Akbarian. The Human Brain and its Epigenomes. Edited by Dennis S. Charney, Eric J. Nestler, Pamela Sklar, and Joseph D. Buxbaum. Oxford University Press, 2017. http://dx.doi.org/10.1093/med/9780190681425.003.0003.
Full textAbstract:
Conventional psychopharmacology elicits an insufficient therapeutic response in more than one half of patients diagnosed with schizophrenia, bipolar disorder, depression, anxiety, or related disorders. This underscores the need to further explore the neurobiology and molecular pathology of mental disorders in order to develop novel treatment strategies of higher efficacy. One promising avenue of research is epigenetics.Deeper understanding of genome organization and function in normal and diseased human brain will require comprehensive charting of neuronal and glial epigenomes. This includes DNA cytosine and adenine methylation, hundred(s) of residue-specific post-translational histone modifications and histone variants, transcription factor occupancies, and chromosomal conformations and loopings. Epigenome mappings provide an important avenue to assign function to many risk-associated DNA variants and mutations that do not affect protein-coding sequences. Powerful novel single cell technologies offer the opportunity to understand genome function in context of the vastly complex cellular heterogeneity and neuroanatomical diversity of the human brain.
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O, Tollefsbol Trygve, ed. Cancer epigenetics. CRC Press/Taylor & Francis Group, 2009.
Find full textBook chapters on the topic "Modifications post-traductionnelles des histones"
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Geraci, G., F. Aniello, M. Branno, and L. Tosi. "Methylation of Histones in Sea Urchin Embryo Chromatin." In Advances in Post-Translational Modifications of Proteins and Aging. Springer US, 1988. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4684-9042-8_29.
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2
Beyer, Sophie, Philippe Robin, and Slimane Ait-Si-Ali. "Tandem Affinity Purification Approach Coupled to Mass Spectrometry to Identify Post-translational Modifications of Histones Associated with Chromatin-Binding Proteins." In Methods in Molecular Biology. Springer New York, 2016. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4939-6518-2_2.
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3
Senda, Toshiya, and Naruhiko Adachi. "Post-Translational Modifications, Histone." In Encyclopedia of Systems Biology. Springer New York, 2013. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4419-9863-7_1490.
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4
Lehtomaki, Eija, and Joel P. Mackay. "Post-Translational Modification of Histone Proteins." In Encyclopedia of Biophysics. Springer Berlin Heidelberg, 2013. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-16712-6_806.
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5
Ratnakumar, Kajan, Avnish Kapoor, and Emily Bernstein. "Regulation of Chromatin Structure and Transcription Via Histone Modifications." In Post-Translational Modifications in Health and Disease. Springer New York, 2010. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4419-6382-6_15.
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6
Vidali, Giorgio, Nicoletta Ferrari, and Ulrich Pfeffer. "Histone Acetylation: A Step in Gene Activation." In Advances in Post-Translational Modifications of Proteins and Aging. Springer US, 1988. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4684-9042-8_49.
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7
Adachi, Naruhiko, and Toshiya Senda. "Histone Post-translational Modification to Nucleosome Structural Change." In Encyclopedia of Systems Biology. Springer New York, 2013. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4419-9863-7_1412.
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8
Tanguay, Robert M., and Richard Desrosiers. "Histone Methylation and Modulation of Gene Expression in Response to Heat Shock and Chemical Stress in Drosophila." In Advances in Post-Translational Modifications of Proteins and Aging. Springer US, 1988. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4684-9042-8_28.
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9
Zhou, Mowei, Si Wu, David L. Stenoien, et al. "Profiling Changes in Histone Post-translational Modifications by Top-Down Mass Spectrometry." In Methods in Molecular Biology. Springer New York, 2016. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4939-6518-2_12.
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10
Castillo, Josefa, Gerardo López-Rodas, and Luis Franco. "Histone Post-Translational Modifications and Nucleosome Organisation in Transcriptional Regulation: Some Open Questions." In Advances in Experimental Medicine and Biology. Springer Singapore, 2017. http://dx.doi.org/10.1007/5584_2017_58.
Full textConference papers on the topic "Modifications post-traductionnelles des histones"
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Robers, Matt, Thomas Machleidt, Spencer Hermanson, Jennifer Wilkinson, Justin Wetter, and Kun Bi. "Abstract 4867: High-throughput LanthaScreen®cellular assays for interrogating post-translational modifications of p53 and histones." In Proceedings: AACR 101st Annual Meeting 2010‐‐ Apr 17‐21, 2010; Washington, DC. American Association for Cancer Research, 2010. http://dx.doi.org/10.1158/1538-7445.am10-4867.
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2
Beaudet, Lucille, Jean-Philippe Lévesque Sergerie, Marie Boulé, et al. "Abstract 3879: High-throughput, homogeneousin cytoassays to monitor histone H3 post-translational modifications." In Proceedings: AACR 103rd Annual Meeting 2012‐‐ Mar 31‐Apr 4, 2012; Chicago, IL. American Association for Cancer Research, 2012. http://dx.doi.org/10.1158/1538-7445.am2012-3879.
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Carrero, Gustavo, Nikhil Raghuram, John Th’ng, et al. "A Method for Assessing Kinetic Changes of Histone H1 after Post-Translational Modifications." In NUMERICAL ANALYSIS AND APPLIED MATHEMATICS: International Conference on Numerical Analysis and Applied Mathematics 2009: Volume 1 and Volume 2. AIP, 2009. http://dx.doi.org/10.1063/1.3241319.
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Xu, Songhui, Lingling Fan, Xiaolu Cui, et al. "Abstract 4389: Post-translational modifications of histone demethylase JMJD1A in prostate cancer cells." In Proceedings: AACR Annual Meeting 2019; March 29-April 3, 2019; Atlanta, GA. American Association for Cancer Research, 2019. http://dx.doi.org/10.1158/1538-7445.sabcs18-4389.
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Xu, Songhui, Lingling Fan, Xiaolu Cui, et al. "Abstract 4389: Post-translational modifications of histone demethylase JMJD1A in prostate cancer cells." In Proceedings: AACR Annual Meeting 2019; March 29-April 3, 2019; Atlanta, GA. American Association for Cancer Research, 2019. http://dx.doi.org/10.1158/1538-7445.am2019-4389.
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Davies, GF, AR Ross, BH Juurlink та HA Troy. "The thiazolidinedione peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) agonist troglitazone alters histone post-translational modifications in MCF7 breast cancer cells." У CTRC-AACR San Antonio Breast Cancer Symposium: 2008 Abstracts. American Association for Cancer Research, 2009. http://dx.doi.org/10.1158/0008-5472.sabcs-2140.
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Voll, Brian J. "Analysis Approach Examples for Flow-Induced Piping Vibration Mitigation." In ASME 2019 Pressure Vessels & Piping Conference. American Society of Mechanical Engineers, 2019. http://dx.doi.org/10.1115/pvp2019-93314.
Full textAbstract:
Abstract One of the challenges of analyzing flow-induced vibration in piping systems is determining how to analytically characterize the loading related to the source of the vibration. Simplified methods can be sufficient for evaluating an existing piping configuration through correlation with vibration measurements. However, if vibration mitigation is required a more thoughtful analysis approach should be used so that the anticipated vibration responses of the post-modification piping configuration can be more accurately determined. Two case histories are presented that illustrate analysis approaches used to evaluate the severity of flow-induced piping vibration and also develop effective vibration mitigation designs. The analysis approaches used in both cases involved the simulation of vibration loading based on limited vibration data. Using the analysis approaches that were developed, vibration restraints were able to be effectively located and designed. The effectiveness of the analytically determined vibration mitigation solutions was confirmed by post-modification testing and observation.