Rôle et importance des contrôles post-transcriptionnels de l'expression génétique dans la segmentation somitique des vertébrés – SEGPOSREG

Les somites sont des dérivés mesodermiques chez les embryons de vertébrés. Les cellules qui les composent donneront, chez les adultes, les muscles squelettiques, les os et le derme. Les somites sont organisés d'une façon segmentaire chez l'embryon. Ils se présentent en effet sous la forme d'un ensemble d'unités métamériques, répétées de façon quasi-identique le long de l'axe antéropostérieur de l'embryon. La segmentation somitique se met en place pendant l'élongation rostro-caudale de l'embryon. Elle repose sur l'expression cyclique de plusieurs ARNm dans le mésoderme présomitique : ces ARNm sont exprimés de façon transitoire toutes les une à deux heures. Bien que le profil d'expression de ces ARNm démontre qu'ils sont très instables, les mécanismes moléculaires provoquant leur dégradation rapide sont encore inconnus. On sait toutefois, de façon générale, que la dégradation des ARNm est le plus souvent provoquée par la liaison spécifique d'une ou plusieurs protéines de liaison aux ARN. Nous proposons d'identifier et d'analyser in vivo les fonctions et l'importance, pour la segmentation somitique chez les vertébrés, des contrôles post-transcriptionnels de l'expression génétique, et en particulier des contrôles de la stabilité des ARNm. Le projet est divisé en quatre étapes : (1), L'identification des protéines de liaison aux ARN exprimées dans le mésoderme présomitique chez le xénope et la souris. Nous nous intéresserons spécifiquement aux protéines de liaison aux ARN dont on sait déjà, dans d'autres sytèmes, qu'elles jouent un rôle dans le contrôle de la stabilité des ARNm. Ces protéines sont potentiellement impliquées dans la segmentation somitique. (2), L'analyse de l'implication dans la segmentation somitique de chacune de ces protéines de liaison aux ARN exprimées dans le mésoderme présomitique. Des expériences de "perte-de-fonctions" seront effectuées, chez le xénope, par injections d'oligonucléotides antisens morpholinos provoquant la répression de la protéine ciblée, et, chez la souris, en utilisant des souris génétiquement modifiées chez lesquelles les gènes codant ces protéines sont interrompus par recombinaison homologue. Chez ces animaux (xénope et souris), la segmentation somitique sera analysée par plusieurs approches. (3), L'identification systématique des cibles ARNm (ARNm liés) des protéines nécessaires pour la segmentation somitique. Dans ce but, nous immunoprécipiterons les protéines de liaison aux ARN et nous identifierons les ARNm co-immunoprécipités par puce à ADN ou séquençage massivement parallèle. (4), La recherche des relations entre les défauts de segmentation provoqués par l'inactivation fonctionnelle de certaines protéines de liaison aux ARNm, et la nature des cibles de ces protéines. Les interactions entre les protéines de liaison aux ARN et les plus pertinentes de leurs cibles ARNm seront spécifiquement inhibées, et nous analyserons les conséquences de ces inhibitions sur la segmentation somitique. L'ensemble de ces expériences fournira des données de première importance sur les mécanismes contrôlant la segmentation somitique chez les vertébrés.