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L'empreinte génomique parentale est un mécanisme épigénétique de régulation des gènes qui, chez les mammifères euthériens et métathériens, restreint l'expression d'environ 80 gènes à un seul allèle parental. Il est aujourd'hui admis que ce phénomène permet de contrôler les quantités de ressources allouées par la femelle à sa descendance depuis la conception jusqu'au sevrage (théorie du conflit parental ). Cependant, nous ignorons si tous les gènes soumis à l'empreinte parentale sont impliqués dans ce processus ou bien si certains sont responsables d'autres fonctions. De plus, les voies biochimiques grâce auxquelles les gènes soumis à l'empreinte contrôlent les croissances intra-utérine et post-natale restent à déterminer. L'équipe de Laurent Journot (Partenaire 1) a récemment montré, grâce à une méta-analyse de données de microarrays, que certains gènes soumis à l'empreinte parentale chez la souris, et particulièrement ceux connus pour contrôler la croissance embryonnaire, sont étroitement co-régulés. Ces données indiquent qu'une partie des gènes soumis à l'empreinte génomique parentale constitue un réseau de gènes qui contrôle le développement embryonnaire chez les mammifères. Les équipes de Thierry Forné et de Luisa Dandolo (Partenaires 2 et 3) s'intéressent depuis longtemps à l'empreinte parentale, et en particulier au contrôle de la croissance embryonnaire par ce mécanisme de régulation. Notre projet collaboratif a pour objet de rassembler nos compétences dans des champs aussi divers que l'embryologie de la souris, les microarrays et l'architecture chromatinienne pour comprendre les mécanismes de régulation du génome à grande échelle. - - Nous proposons d'utiliser deux systèmes expérimentaux bien établis dans nos équipes : - une approche in vitro basée sur des cultures de cellules myogéniques/adipogéniques, qui nous permet d'aborder le rôle de ces gènes dans la transition prolifération/ différenciation, - et une approche in vivo basée sur des modèles murins de gain ou perte de fonction des gènes d'intérêt (que nous avons déjà établis dans nos équipes ou obtenus par des collaborations avec d'autres équipes travaillant sur l'empreinte parentale). - - L'objectif principal de ce projet est de comprendre les mécanismes agissant en cis et en trans pour assurer l'expression coordonnée des gènes soumis à l'empreinte dans ce réseau. - - Notre projet consiste à : 1. analyser comment est remanié ce réseau de gènes dans nos différents modèles cellulaires, en particulier au cours de la différenciation myogénique et adipogénique. 2. étudier l'architecture chromatinienne globale des régions soumises à empreinte pour comprendre comment les régulations épigénétiques interviennent dans la coordination en cis de l'expression des gènes du réseau. Grâce à une approche « génomique » (microarrays), nous réaliserons l'identification à grande échelle des éléments impliqués dans les régulations géniques en utilisant la technique récemment décrite de Capture de Conformation de Chromosome (3C) et des tests MAR génomiques. Nous débuterons cette analyse par deux loci codant des gènes appartenant au réseau et pour lesquels nous avons déjà une certaine expertise : les loci H19/Igf2 et Dlk1/Gtl2. 3. aborder en parallèle la coordination en trans du réseau de gènes grâce à l'étude de la fonction de deux de ses membres pour lesquels les partenaires de ce projet ont une expertise reconnue : le gène Zac1 et l'ARN H19. Ces régulations en trans seront analysées dans nos modèles murins de différenciation myogénique et adipogénique et in vivo dans des mutants de ces gènes. ...