Dejean erwarb bei Pierre Tiollais am Institut Pasteur einen Docteur ès sciences. Seit 1985 hat sie eine Professur am INSERM, seit 2003 ist sie Direktorin des Labors für Nukleare Organisation und Onkogenese am Institut Pasteur und der Forschungsgruppe für molekulare und zelluläre Tumorbiologie am INSERM.
Dejean ist für ihre Arbeiten zu Leukämien (insbesondere akute Promyelozytenleukämie, APML) und soliden Tumoren bekannt (darunter das Leberzellkarzinom). Sie konnte wesentlich zur Entwicklung der Therapie der APML mittels Tretinoin beitragen, die die Prognose der Erkrankung dramatisch verbessert hat. Jüngere Arbeiten Dejeans befassen sich unter anderem mit der Bedeutung der SUMO-Proteine bei Zelldifferenzierung und Krebsentstehung. Hier gilt sie als weltweit führend.[1]
Laut Datenbank Scopus hat Dejean einen h-Index von 70 (Stand Juli 2024).[2]