CONTRIBUTION DE LA CHIMERE EMBRYONNAIRE SOURIS-POULET A LA REGULATION DES GENES IMPLIQUES DANS LE DEVELOPPEMENT NEURAL ET SOMITIQUE

NANTES-BU Sciences (441092104) / SudocSudocFranceF

Modifications géniques des cellules du tube neural (implication dans le développement myogénique des somites)

Dans l embryogenèse la myogenèse se déroule dans les somites suite à l activation des FRM et dépend pour un déroulement correct de toutes les structures qui ceinturent le somite. Hormis les FRM les facteurs de transcription Pax3 et Pax7 qui appartiennent à la même sous famille et sont exprimés dans le TN et les somites, sont impliqués dans la myogenèse. Leur influence sur les somites depuis le compartiment neural est peu documentée. Nous montrons que la suractivation neurale de Pax3 conduit à l inactivation de l expression des gènes de détermination moléculaire MyoD et Myf5 ainsi que du gène Wnt11 dans les somites. Celle de Pax7 induit uniquement la dérégulation de Wnt11 à laquelle s ajoute celle de Sim1. La sous expression neurale de Pax3 n a aucun effet concluant sur les somites, en revanche dans le cas d inhibition neurale totale, Myf5 n est plus activé dans le somite. La sous expression neurale de Pax7 n a pas cet effet par contre là encore Sim1 et Wnt11 sont dérégulés. Il semblerait que les effets de Pax3 neural s opèrent sur le somite épaxial (via Myf5, MyoD, Wnt11) ceux de Pax7 se situent à la fois dans le somite épaxial et hypaxial (via Wnt11 et Sim1). Nos résultats doivent faire admettre que Pax3 et Pax7 interfèrent depuis le TN sur la myogenèse somitique. Par ailleurs, nous induisons dans les cellules neurales l expression ectopique de gènes impliqués dans la myogenèse épaxiale (MyoD, Wnt11) et hypaxiale (Sim1). A partir de l ensemble de nos résultats nous proposons un nouveau schéma récapitulant les interactions moléculaires TN/somites.In embryogenesis the skeletal myogenesis takes place in somites after the myogenic regulatory factor (MRF) activation. This process depends on environmental cues. Out of MRF, the transcription factors Pax3 and Pax7 which belong to the same factor family are also involved in myogenesis. They are both expressed in somites and neural tube. Their somitic influence from the neural tube is poorly documented. We demonstrate that the neural Pax3 upregulation leads to inactivation of the MRF MyoD and Myf5, and of the Wnt11 gene in the somites. The neural Pax7 upregulation only leads to Wnt11 and Sim1 misregulation. The neural downregulation of Pax3 has no effects about somites. When Pax3 is totally absent in neural tube through Pax3 deletion, Myf5 is no more activated in somites. The neural downregulation of Pax7 leads to the misregulation of Sim1 and Wnt11. It seems that the neural Pax3 acts on epaxial somite (via Myf5, MyoD, and Wnt11) and Pax7 on epaxial and hypaxial somite(via Wnt11 and Sim1). Our results must do accept that Pax3 and Pax7 influence somitic myogenesis from the neural tube. Otherwise we can induce in neural cells the ectopic expression of myogenic genes (MyoD, Wnt11, and Sim1). Consequently we propose a new scheme about the neural tube/somite interactions.NANTES-BU Sciences (441092104) / SudocSudocFranceF

Analyse des fonctions des régions amino-terminales des histones H3 et H4 dans le transport nucléaire et l'assemblage en chromatine pendant la phase S du cycle cellulaire

En tirant profit des uniques caractéristiques du modèle Physarum polycephalum, comme la synchronie naturelle de million de noyaux et la possibilité d'internaliser des protérines exogènes dans la cellule, nous avons examiné les fonctions des régions terminales des histones H3 et H4 pendant la phase S. Par l'incorporation de complexes H3/H4 présentant des mutations spécifiques, nous avons montré que les deux queues des histones ne sont pas équivalentes dans le processus de transport, avec une fonction prédominante de la région terminale de H4. Nos résultats permettent également de mettre en évidence l'existence dans l'import nucléaire des histones H3/H4 d'une homéostasie dans laquelle la région terminale de H3 a un effet répressif et la queue de H4 un effet favorable. Nous avons démontré que l'histone acétyl-transférase de type B, HAT1, en s'associant à la région terminale de H4 promeut l'import nucléaire de H3/H4 sans pour autant que l'acétylation per se soit impliquée dans le processus. Les études de l'assemblage en chromatine couplé à la réplication révèlent que la région terminale de H3 est indispensable. Par ailleurs, nos résultats permettent de proposer que la diacétylation de H4, qui signe la chromatine nouvellement répliquée, et qui implique HAT1, pourrait avoir une fonction de neutralisation de charge des résidus lysine pour permettre l'assemblage en chromatine.NANTES-BU Sciences (441092104) / SudocSudocFranceF

Etude ontogénique des lignages endothélial, musculaire lisse et musculaire squelettique de souris

Notre étude porte sur la contribution du mésoderme para-axial à la mise en place des cellules endothéliales et musculaires au cours de l embryogenèse murine. La technique de greffe chimère embryonnaire Souris-Poulet constitue un outil de choix pour évaluer le comportement in vivo du mésoderme présomitique. Nous montrons que les premières cellules qui se différencient à partir du mésoderme présomitique sont toujours de type endothélial. Elles participent au remodelage de l aorte dorsale ainsi qu à la musculature lisse des vaisseaux du tronc qui se mettent en place parallèlement à la myogenèse épaxiale. Les greffes hétérospécifiques combinées à la technique de rétro-greffe du bourgeon de membre sur la membrane chorio-allantoïdienne nous ont permis d établir que la migration des progéniteurs endothéliaux en direction du bourgeon de membre commence en même temps que son développement c est-à-dire au stade 15 somites. Ce n est qu à partir du stade 21 somites que les progéniteurs myogéniques colonisent le membre. L ensemble de nos observations associées à l exploitation des mutants murins Pax3-GFP et Flk1-LacZ démontrent que chez l embryon de souris, les lignages, endothélial et musculaire squelettique ou lisse, se mettent en place indépendamment. De façon intéressante, nos résultats suggèrent que si la musculature lisse du tronc dérive du mésoderme présomitique, celle du bourgeon de membre serait issue du mésoderme somatopleural et ne dépendrait pas de l expression de Flk1.The aim of our study was to evaluate the contribution of the para-axial mesoderm to endothelial and muscular cell development during mouse embryogenesis. The Mouse-Chick chimera constitutes an excellent tool to evaluate, in vivo, presomitic mesoderm behavior. We showed that the first cells that differentiate from the presomitic mesoderm are of an endothelial cell type. They participate in dorsal aorta remodeling and the establishment of the vessel wall of the body at the same time as epaxial myogenesis. Heterospecific grafts combined with limb bud retro-grafting on chorio-allantoic membrane allowed us to determine that endothelial progenitors migration toward the limb bud occurred simultaneously to its development (i.e. 15 somite stage). In contrast, myogenic progenitors only start to migrate from 21 somite stage. All our observations, concomitant with the study of Pax3-GFP and Flk1-LacZ mouse mutants demonstrate that, in the mouse embryo, endothelial and skeletal or smooth muscular lineages take place independently. Interestingly, our results suggest that if the smooth musculature of the trunk originates from the presomitic mesoderm, that of the limb bud is probably derived from the somatopleural mesoderm and would not depend on Flk1 expression.NANTES-BU Sciences (441092104) / SudocSudocFranceF

Development of teeth in chick embryos after mouse neural crest transplantations

Teeth were lost in birds 70–80 million years ago. Current thinking holds that it is the avian cranial neural crest-derived mesenchyme that has lost odontogenic capacity, whereas the oral epithelium retains the signaling properties required to induce odontogenesis. To investigate the odontogenic capacity of ectomesenchyme, we have used neural tube transplantations from mice to chick embryos to replace the chick neural crest cell populations with mouse neural crest cells. The mouse/chick chimeras obtained show evidence of tooth formation showing that avian oral epithelium is able to induce a nonavian developmental program in mouse neural crest-derived mesenchymal cells

Desmin-lacZ transgene expression and regeneration within skeletal muscle transplants.

The purpose of this study was to investigate the initiation and time course of the regeneration process in fragments of skeletal muscle transplants as a function of muscle tissue age at implantation. The appearance of desmin occurs at the very beginning of myogenesis. The transgenic desmin nls lacZ mice used in the study bear a transgene in which the 1 kb DNA 5' regulatory sequence of the desmin gene is linked to a reporter gene coding for Escherichia coli beta-galactosidase. The desmin lacZ transgene labels muscle cells in which the desmin synthesis programme has commenced. We implanted pectoralis muscle fragments from fetal transgenic embryos and mature and old transgenic mice into mature non-transgenic mice. Early events of myogenesis occurring during regeneration started sooner in transplants from 4-month-old (day 3 post-implantation) muscle than in those from 24-month-old (day 5-6 post-implantation) muscle, and they lasted longer in those from young (day 17 post-implantation) than in those from old (day 14 post-implantation) muscle fragments. In adult muscle, transgene activation proceeded from the periphery toward the centre of the transplant. In transplants from fetal 18-day-old pectoralis, myotubes with transgene activity were observed from day 1 to day 19. Desmin immunoreactivity, which appeared about one day after transgene activation, was followed by myosin expression. In adult transplants, the continuity of laminin labelling was disrupted around degenerative fibres, illustrating alteration of the extracellular matrix. Our data suggest that satellite cells from old muscle tissue have lower proliferative capacity and/or less access to trophic substances released by the host (damaged fibres, vascularization) than those from fetal or young adult muscle