– MYOCODES

Le dermomyotome de l?embryon de souris donne naissance aux cellules progénitrices des muscles squelettiques, au derme dorsal, aux cellules endothéliales, au tissu adipeux brun et au muscle lisse. Les signaux morphogénétiques Wnt de l?ectoderme et du tube neural et BMP du mésoderme latéral réduisent le caractère pluripotent des cellules somitiques et les poussent dans une voie de différentiation en activant sélectivement les gènes clés de détermination de chacun de ces lignages cellulaires. Ainsi, les MRF, Muscle Regulatory Factors, de la famille MyoD sont activés dans le lignage musculaire squelettique. Au niveau des membres de l?embryon, les cellules du dermomyotome doivent d?abord migrer dans le bourgeon de membre avant d?activer leur programme de différentiation. L?homéoprotéine Pax3 est responsable de la délamination des progéniteurs musculaires du dermomyotome et de leur migration. Pax3 et Pax7, une homéoprotéine apparentée, sont requises pour la multiplication des progéniteurs myogéniques chez l?embryon et tout au long de la vie. Quatre types principaux de fibres musculaires ont été caractérisés dans le muscle adulte chez les mammifères, qui ont chacun des propriétés de vitesse de contraction, de résistance à la fatigue et au métabolisme distincts. La genèse de ces différents types de fibre au cours du développement embryonnaire est encore mal comprise, et reste controversée, avec des expériences qui plaident en faveur de différents types de progéniteurs myogéniques, et d?autres qui plaident pour un type unique de progéniteur qui donnera naissance à plusieurs types de fibres musculaires en fonction de son environnement. Mon groupe s?intéresse aux mécanismes du développement des muscles squelettiques, depuis la genèse de leurs progéniteurs chez l?embryon, jusqu?aux étapes de diversification des myofibres. Nous avons en particulier montré que les homéoprotéines Six initient une cascade génétique qui contrôle les étapes clé du programme myogénique en activant successivement les facteurs de transcription caractérisés pour contrôler chacune de ces étapes. Ainsi, nous avons montré que les protéines Six activent le gène Pax3 et permettent la genèse des progéniteurs musculaires hyapaxiaux (à l?origine de la musculature des membres et des muscles abdominaux et thoraciques). Avec Pax3, Six participe alors à l?activation de Myf5, le premier MRF qui engage les progéniteurs dans la voie musculaire squelettique. Avec Myf5 les protéines Six activent alors le gène Myogenine, et un ensemble de gènes de structure et de signalisation permettant ainsi la différentiation terminale des cellules musculaires. Les protéines Six assurent ces différentes fonctions en se fixant sur les sites d?ADN MEF3 présents dans les régions régulatrices de ses gènes cibles, comme nous l?avons montré par immunoprécipitation de chromatine, et en recrutant différents cofacteurs. Nous avons caractérisé plusieurs de ces cofacteurs et montré qu?ils activaient de manière synergique les étapes contrôlées par les gènes Six. En particulier les cofacteurs Eya qui sont exprimés dans les cellules progénitrices sont requis pour activer le gène Pax3 dans ces cellules. D?autres cofacteurs, comme SOBP, sont exprimés dans les cellules différenciées. Nous avons caractérisé trois cofacteurs des protéines Six : les protéines EYA, SOBP et LRRFIP2, qui pourraient jouer des rôles complémentaires dans l?activation des gènes cibles des complexes transcriptionnels Six (STC). LRFIP2 est connu pour interagir avec Dishevelled, et relie les protéines Six avec la voie de signalisation Wnt. SOBP qui est exprimé dans les myocytes différenciés de l?embryon de souris, est connu chez la Drosophile pour interagir avec Sine oculis. Les gènes Eya enfin sont exprimés à la fois dans les progéniteurs myogéniques et dans la fibre musculaire adulte. Ces différents cofacteurs qui sont détectés dans le noyau des cellules myogéniques ont donc la possibilité d?interagir avec Six1 et d?activer la transcription via les sites d?ADN MEF3. Dans les quatre années qui viennent nous voudrions répondre à deux questions majeures concernant les propriétés des complexes transcriptionnels Six dans le développement des muscles squelettiques et dans leur physiologie. Les projets présentés ont deux objectfs principaux : -l?élucidation des mécanismes qui sous-tendent le caractère souche des cellules dermomyotomales de l?embryon de souris, l?élucidation des facteurs de transcription qui président à la genèse des progéniteurs myogéniques, leur multiplication et leur engagement dans le destin myogénique au cours de l?embryogenèse. - l?élucidation des mécanismes qui contrôlent la genèse de la diversité des types de fibre et le maintien de leur phénotype, avec un regard particulier sur les relations génétiques qui existent entre les déterminants qui contrôlent le destin lent ou rapide des fibres musculaires.