Une fonction développementale essentielle pour les récepteurs nucléaires orphelins – Dev-NucleR

Ce projet vise à revisiter les mécanismes de régulation du développement embryonnaire en révélant comment deux récepteurs nucléaires orphelins - Esrrb et Nr5a2 - peuvent être requis pour coordonner l'ensemble des événements qui, à commencer par l'activation du génome zygotique, et à travers la spécification de lignées cellulaires précoces, permettent aux cellules de l'embryons préimplantatoires d'acquérir un potentiel de différenciation illimité. Cette proposition est basée sur notre découverte récente que les gènes Esrrb et Nr5a2 sont essentiels pour le maintien de l'état indifférencié dans les cellules souches embryonnaires de souris (ESC) et sur des données préliminaires obtenues en utilisant une stratégie Cre/loxP pour générer des embryons dépourvus des stocks maternel et zygotiques d'Esrrb/Nr5a2. Nous montrons que l'inactivation des deux gènes entraîne des défauts dans la ségrégation chromosomique et la division cellulaire à partir du stade 8 cellules et aboutit à un arrêt du développement. Ce phénotype précoce implique également la nonexpression après l'activation du génome zygotique (ZGA) du facteur de transcription (TF) de la pluripotence, Nanog, une expression réduite du marqueur de l’endoderme primitif Gata6, mais n’affecte pas l'expression d'un régulateur clé du trophectoderme, Gata3. En couplant le profilage transcriptionnel des embryons mutants et des modèles de culture cellulaire, nous avons obtenu i des preuves préliminaires que l’inactivation des deux gènes se traduit par : 1/ La dé-répression des gènes exprimés pendant la période d'activation du génome zygotique (ZGA) dans les embryons au stade 2 cellules, y compris des éléments rétroviraux endogènes. 2/ L'incapacité à exprimer des facteurs requis pour la ségrégation du matériel génétique lors de la division. 3/ La sous-experssion de facteurs impliqués dans le maintien des télomères, qui, associée à la capacité d'Esrrb/Nr5a2 à se lier aux régions subtélomériques, pourrait suggérer un rôle direct des deux récepteurs nucléaires dans le contrôle de ces régions. Ainsi, l’ensemble de nos résultats préliminaires suggère que l'augmentation des niveaux d'Esrrb/Nr5a2au cours du développement pourrait conduire l'embryon au-delà de ZGA pour commencer la spécification des lignages cellulaires précoces. Les deux TF pourraient alors supprimer la différenciation en trophectoderme et amorcer l'expression des régulateurs de la pluripotence et de l’endoderme primitif. En renforçant l'expression d'autres facteurs de transcription de la pluripotence, les deux récepteurs orphelins pouraient conduire à l'établissement/au maintien de la pluripotence dans l'épiblaste. Nous proposons de coupler le modèle de culture cellulaire et les études in-vivo pour disséquer davantage ce phénotype frappant et clarifier le rôle développemental des récepteurs nucléaires orphelins.