Diversification cellulaire dans la plaque neurale par action des territoires extra-embryonnaires. – YDEESIM

Dans le membre des vertébrés, chaque muscle est contrôlé par un pool de neurones de la moelle épinière. Les mécanismes impliqués dans la création et la localisation de ces pools reposent sur la mise en place d'un code de facteur de transcription tardif dans la plaque neurale, ce code étant lui-même contrôlé par une signalisation graduelle de type FGF le long de l'axe antéropostérieur. Nous cherchons à savoir si d'autres mécanismes peuvent également être impliqués dans la production des neurones moteurs innervant les autres muscles du corps. En effet, certains de ces autres muscles sont constitués d'éléments similaires, voire identiques, répétés le long de l'axe du corps et le principe du code de facteur de transcription ne leur est pas facilement transposable. Nous étudions la formation des motoneurones lors du développement du zebrafish. Dans cette espèce, le tissu somitique est tout d'abord innervé par les projections d'un ensemble simple de trois motoneurones primaires (MNP), RoP, MiP et CaP par hémisegment, alignés selon l'axe antéropostérieur et projetant différentiellement respectivement dans les régions médiales, dorsales et ventrales du somite. En étudiant un mutant du gène casanova, qui code un facteur de transcription, mutant qui perd sa motilité au cours du développement, nous nous sommes aperçus que contrairement à CaP et RoP, MiP ne se formait pas et que son absence était liée à la surexpression de DeltaB. De plus, de façon remarquable, dans ce système, DeltaB, une molécule de signalisation habituellement ancrée à la membrane, agirait ici à distance du tissu cible car elle est surexprimée dans un territoire extraembryonnaire, le syncytium vitellin. - Nos objectifs portent sur deux aspects. Premièrement, nous souhaitons comprendre comment agissent casanova et Delta B dans la genèse de MiP et dans le contrôle de la motilité. D'autre part, nous voulons, d'une façon plus générale, comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires aboutissant à la production des différents types de motoneurones dans l'hémisegment. - Notre projet comportera quatre parties expérimentales. D'une part, nous établirons, à l'aide de réactifs photoactivables, une carte présomptive des progéniteurs des différents types de PMN pendant la gastrulation, période pendant laquelle naissent ces neurones. Ceci nous indiquera si les PMN apparaissent en pool ou sont dispersés dans la gastrula, si les populations ont une origine clonale commune ou différente et nous renseignera sur l'époque à laquelle ces PMN adoptent leur arrangement caractéristique le long de l'axe du corps et dans chaque segment. - Une deuxième partie portera sur les mécanismes d'action de casanova et surtout de Delta B. Par des expériences de gain ou de perte de fonction (injection d'ARN, d'ADN, de mopholino-oligonucléotides, nous confirmerons l'action de delta B, son rôle exact pendant la neurogenèse : en bloquant localement la signalisation de type Delta-Notch, nous déterminerons en particulier si Delta B a une action directe sur le neuro-épithelium, ou par le biais d'un autre tissu. Nous testerons également les possibilités d'action directe à distance de Delta B, soit par le biais de prolongements membranaires de type filopodes ou par la production d'un variant sécrété. - La troisième partie de notre programme portera d'une façon générale sur la genèse des différents types de PMN. Il s'agit là d'un programme à plus longue échéance. Nous chercherons à identifier et caractériser d'autres mutations qui interfèrent avec le développement des PMN. Ceci sera réalisé par le biais de notre participation au crible génétique à grande échelle réalisé par le consortium européen ZF-MODELS à l'institut Max-Planck de Tübingen, qui est coordonné par le porteur de ce projet. Nous avons développé une méthode immunohistologique permettant de tester facilement les altérations des MNPs, méthode qui nous permettra de cribler un millier de familles. Les mutants obtenus seront caractérisés et le c