Coévolution des muscles antérieurs et des motoneurones chez les chordés – COMUNE

L'une des caractéristiques les plus remarquables des vertébrés est leur tête, composée d’un cerveau, d’organes sensoriels et d’os, cartilages et muscles organisés de manière très élaborée, et dont l'évolution reste une question sans réponse. Concernant les muscles, leurs origines développementales sont diverses et seuls deux types dérivent du mésoderme non-somitique : les muscles « branchiaux » provenant du mésoderme pharyngien paraxial non segmenté, et les muscles extraoculaires qui se développent à partir de la plaque préchordale. Les vertébrés appartiennent au phylum des chordés, avec les tuniciers et les céphalochordés (i.e. amphioxus). Ces deux derniers sont des animaux filtreurs et partagent un pharynx adapté à ce mode de nutrition, peu d’organes sensoriels et un système nerveux antérieur réduit, ainsi que des muscles oropharyngés/atriaux relativement simples. Il a été proposé que les vertébrés aient acquis leur tête au cours de l'évolution en tant qu'adaptation à un mode de vie prédateur et nous avons proposé un scénario pour l'évolution des muscles de la tête des vertébrés à partir d'un ancêtre chordé avec une organisation du mésoderme similaire à celle des céphalochordés. Cependant, la façon dont les muscles dérivés du mésoderme antérieur et les motoneurones (MNs) associés ont co-évolué reste une question majeure. Le but de ce projet est donc de fournir des indices sur l'évolution des motoneurones associés aux muscles dérivés du mésoderme antérieur.
Pour cela nous allons apporter, à l’aide de techniques de pointes (scRNA-seq/ATAC-seq, transgenesis, retrograde labelling, etc.) appliquées à trois modèles chordés (amphioxus, ascidie et souris), les informations nécessaires à une comparaison exhaustive des systèmes muscle/neurone antérieurs pour définir le scénario de co-évolution de ces structures en lien avec l’apparition de la tête complexe des vertébrés.