– POLARITY

Contexte scientifique et objectifs du projet Le développement de la souris est un processus complexe largement étudié. Des interactions inductives réciproques entre l'épiblaste pluripotent, qui donne naissance à tous les tissus fétaux, et les tissus extra-embryonnaires que sont l'ectoderme extra-embryonnaire (ExE) et l'endoderme viscéral (EV), gouvernent leurs croissance, régionalisation et différentiation respectives. Pourtant, nous ignorons encore pour une large part ce qui initie la mise en place de la polarité embryonnaire, la formation de la ligne primitive à E6.5 ou le rôle que joue la taille de l'embryon dans ces processus. Ce qui est certain, c'est que toutes les voies de signalisation majeures sont impliquées. Leurs participations à d'autres aspects du développement embryonnaire, ainsi qu'à des situations pathologiques comme la tumorigénèse sont connues. Cela contribue à faire de la régionalisation de l'embryon précoce un sujet d'étude pertinent pour la compréhension des interactions qu'entretiennent ces voies de signalisation dans d'autres contextes. Nodal est un membre de la famille des facteurs de croissance TGF?, et une molécule essentielle à l'établissement de la polarité embryonnaire chez l'embryon de souris. Notre connaissance actuelle de l'expression de Nodal est qu'elle commence dans l'épiblaste vers E5.5, et qu'elle gagne rapidement l'EV. Son premier rôle est d'induire à E5.5 un groupe de cellules de l'EV au pôle distal de l'embryon à se différencier en endoderme viscéral antérieur (EVA), qui va alors migrer vers une position proximale, définissant ainsi le pôle antérieur de l'embryon. La ligne primitive se forme un jour plus tard au pôle opposé. Les embryons mutant pour Nodal ne forme ni EVA, ni ligne primitive. Tout en étant focalisé sur le rôle et la régulation de la voie de signalisation Nodal, Notre projet cherche à répondre aux questions suivantes : Quand la polarité de l'épiblaste est-elle établie, et quels sont les tissus et les voies de signalisation impliquées ? Comment l'initiation de l'expression de Nodal est-elle régulée ? Comment la direction de migration de l'EVA est-elle déterminée ? Différents éléments cis-régulateurs de l'expression de Nodal définissent-ils parmi les cellules exprimant Nodal des sous-populations distinctes? Nodal joue-t-il un rôle dans la coordination des processus de croissance et de régionalisation ? Descriptif du projet et méthodologie Afin d'étudier comment fonctionne la voie de signalisation Nodal nous avons produit des lignées de souris transgéniques qui expriment des protéines fluorescentes déstabilisées sous le contrôle de deux séquences cis-régulatrices du locus Nodal. La séquence PEE (proximal enhancer element) est impliquée dans la régulation de l'initiation de l'expression de Nodal dans l'épiblaste. Le signal Nodal passe par l'activation de la voie Smad2/3, qui transduit également les signaux des facteurs TGFß de type activine, Gdf1 et Gdf3. La séquence ASE (Asymetric enhancer element) amplifie l'expression de Nodal dans l'épiblaste et dans l'endoderme viscéral,via une boucle d'autorégulation positive répondant directement au signal Smad2/3. Ces lignées transgéniques seront utilisées comme lignées rapportrices pour suivre respectivement l'activité de PEE et l'activité de la voie Smad2/3. Dans le cadre d'une collaboration, nous avons utilisé un algorithme novateur pour analyser les bases de données génomiques et identifier dans les séquences cis-régulatrices du locus nodal, y compris PEE et ASE, les sites de liaison de facteurs de transcription les plus susceptibles d'être utilisés. Ces données nous permettent de formuler des hypothèses quant à l'identité des facteurs impliqués dans la régulation de Nodal. Les lignées transgéniques seront utilisées lors d'expériences qui combinent la génétique, l'embryologie expérimentale et des techniques avancées de microscopies de fluorescence afin d'étudier in vivo la régulation et la dynamique de la signalisation...