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Enriquez, Jonathan. Contrôle transcriptionnel de l'identité musculaire chez la Drophile

Enriquez, Jonathan (2009) Contrôle transcriptionnel de l'identité musculaire chez la Drophile.

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Résumé en francais

Le patron musculaire qui se met en place au cours du développement embryonnaire permet l'ensemble des mouvements coordonnés propres à chaque espèce animale. Un muscle est formé de fibres musculaires issues de la fusion et de la différenciation de cellules immatures, les myoblastes, un processus appelé myogenèse. Chaque muscle du corps joue un rôle unique, conféré par une "identité" propre: position, forme, taille, sites d'attachement au squelette et innervation. Si le contrôle transcriptionnel de la myogenèse commence à être bien compris, les mécanismes conférant à chaque muscle son identité restent largement inconnus. La majorité de nos connaissances actuelles proviennent d'études réalisées sur la formation des muscles dans l'embryon d'un organisme modèle, la drosophile. L'hypothèse admise est que l'identité musculaire reflète l'expression d'une combinatoire spécifique de facteurs de transcription (FT) dans chaque myoblaste "fondateur" d'un muscle. Notre laboratoire a précédemment montré que le facteur de transcription Collier apparenté aux EBF (Early-B Cell Factor) humains, est exprimé dans un unique myoblaste fondateur, à l'origine d'un des 30 muscles présents dans chaque segment de l'embryon, le muscle DA3, faisant de ce muscle un modèle d'étude de l'identité musculaire. Au cours de ma thèse j'ai contribué à montrer que la formation du muscle DA3 dépend de l'activité combinée de Collier et Nautilus, protéine b-HLH de drosophile apparentée aux facteurs myogéniques mammifères, Myo-D, Myf-5, Myogenin et MRF4. L'analyse de mutants perte-de-fonction nautilus et collier m'a permis de montrer que chacun de ces gènes contrôlent des propriétés différentes du muscle DA3. La mise en évidence d'une régulation croisée entre ces deux gènes montre en outre une expression coordonnée dans le myoblaste fondateur à l'origine du muscle DA3. Ces travaux sur le muscle DA3 sont la première confirmation du contrôle de l'identité musculaire par des combinaisons de facteurs de transcription exprimés dans le myoblaste fondateur, une hypothèse émise il y a presque 20 ans. Dans une deuxième étape, j'ai abordé le rôle des gènes homéotiques (Hox) dans le contrôle de la diversité des muscles le long de l'axe antéro-postérieur de l'embryon. Le muscle DA3 représente un bon modèle d'étude, puisqu'absent dans le premier des trois segments thoraciques et de plus grande taille dans les segments abdominaux. Par des expériences de gain-de-fonction et perte-de-fonction, j'ai montré que les protéines Hox contrôlent l'expression des FT d'identité musculaire dans les cellules progénitrices à l'origine des myoblastes fondateurs. Ce contrôle, spécifique du segment, met en jeu des modules cis-régulateurs du gène collier qui sont activés différentiellement par différentes protéines Hox. J'ai ensuite montré que les protéines Hox régulent aussi le nombre de noyaux incorporés dans la fibre musculaire DA3 et sont donc responsables de la variation de taille de ce muscle, le long de l'axe corps. L'ensemble de mes travaux de thèse m'a permis de proposer un modèle pour l'histoire transcriptionnelle du muscle DA3. Ce modèle met en lumière le rôle décisif des protéines Hox dans la genèse de la diversité des muscles squelettiques de la drosophile et offre de nouvelles perspectives pour l'étude des fonctions des gènes Hox au cours de la myogenèse des Vertébrés.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Vincent, Alain
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Centre de Biologie du Développement (CBD), UMR 5547
Mots-clés libres :Drosophile - Muscle somatique - Gène homéotique - Facteur de transcription - Réseaux de régulation génique
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :23 Apr 2010 17:54