Tshz3 un marqueur des cellules satellites : une étude de sa fonction dans la régulation de la myogenèse chez la souris, Tshz3 a marker of Satellite cells : study of his role in the regulation of mouse myogenesis

Hervé Faralli

Description

Sous la direction de Laurent Fasano, Xavier Caubit
Thèse soutenue le 18 juin 2010: Aix Marseille 2
L’unité cellulaire du muscle squelettique est la myofibre, un syncytium hautement spécialisé générant la contraction musculaire. Au cours de la croissance et de la régénération musculaire, les cellules satellites quiescentes (cellules souches) du muscle squelettique adulte sont activées, prolifèrent puis fusionnent formant de nouvelles fibres. A l’aide d’un modèle murin de régénération et de cultures primaires, j’ai identifié TSHZ3 comme un nouveau marqueur des cellules satellites quiescentes et activées. Dans la lignée cellulaire C2C12, j’ai mis en évidence un effet répresseur spécifique de Tshz3 sur la différenciation myogénique. L’entrée des myoblastes dans la voie de différenciation terminale est déclenchée par le facteur Myogenin (MYOG). L’activation de la transcription du gène myogenin (Myog) est dépendante du facteur MYOD et fait intervenir le complexe de remodelage de la chromatine SWI/SNF. In vitro, TSHZ3 interagit avec BAF57 une sous unité du complexe SWI/SNF. TSHZ3 réprime l’activation dépendante de MYOD sur le promoteur proximal de Myog et cette répression dépend en partie de la présence de BAF57. L’activité répressive et la cinétique d’expression de Tshz3, indique que TSHZ3 pourrait empêcher l’activation prématurée du promoteur Myog lors de la prolifération des cellules satellites activées. TSHZ3 pourrait ainsi participer aux mécanismes de régulation permettant de contrôler l’équilibre entre prolifération, différenciation et renouvellement des progéniteurs myogéniques.
-Muscle squelettique
-Cellules satellites
-Développement
-Régénération
-Tshz3
-MyoD
-Myog
-Baf57
-Swi/snf
Skeletal muscles are made of several units called myofibers, a syncitium into which muscular contraction is generated. During the muscle growth and repair, the quiescent Satellite Cells (SCs; adult stem cells) become activated, proliferate and differentiate to form new multinucleated myofibers. In animal model and primary culture, I found that, Tshz3 was strongly expressed in the quiescent and activated satellite cells.In C2C12 myoblast cells, I showed a specific repressive effect of TSHZ3 on the myogenic differentiation. The terminal differentiation of the myoblastes is trigger by Myogenin (Myog). The transcriptional activation of Myog promoter involves MYOD and the SWI/SNF remodelling complex. In vitro, I showed that TSHZ3 interacts with BAF57, a subunit of the SWI/SNF complex. TSHZ3 represses the MYOD-dependant activation on the Myog promoter. This specific repression involves in part BAF57.The repressive activity of and the temporal dynamic of expression of Tshz3, indicated that TSHZ3 potentially is required to impede the premature activation of the Myog promotor during the SCs proliferation. These results suggest that TSHZ3 plays important roles in the molecular mechanisms operating in activated SCs when there are poised between proliferation, differentiation and self renewal of muscular progenitors.
Source: http://www.theses.fr/2010AIX22045/document

Sujets

• Muscle squelettique
• Développement
• Régénération

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 30
• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 7 Mo

Extrait

UNIVERSITE DE LA MEDITERRANEE, FACULTE DES SCIENCES DE LUMINY

THESE

Pour l’obtention du grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE DE LA MEDITERRANEE
Discipline : Biologie des Eucaryotes

Présentée et soutenue publiquement par
Hervé FARALLI
Le 18 juin 2010

Tshz3 un marqueur des cellules
satellites : étude de sa fonction dans la
régulation de la myogenèse chez la
souris.

Directeur de thèse : Laurent FASANO

JURY
Dr. Pascal MAIRE (rapporteur)
Dr. Nathalie DOSTATNI (rapporteur)
Pr. Denise ARAGNOL (examinateur)
Dr. Stéphane ZAFFRAN (examinateur)
Dr. Laurent FASANO (directeur de thèse)
Dr. Xavier CAUBIT (co-directeur de thèse) Je souhaite remercier :

• le professeur Denise ARAGNOL et les docteurs Nathalie DOSTATNI, Pascal MAIRE
et Stéphane ZAFFRAN, membres du jury qui ont accepté de lire et de juger cette
thèse

• l’Association Francaise contre les Myopathies (AFM) qui a financé cette thèse durant
ces quatre années.

J’exprime plus particulièrement toute ma gratitude à :

• Laurent FASANO, pour m’avoir donné la chance de réaliser cette thèse en
m’accueillant dans son équipe et d’avoir bâti ce projet « muscle squelettique ». Merci
pour sa patience, son écoute et son encadrement qui a su établir l’équilibre délicat
entre autonomie formative et rigueur nécessaire. « Tu as été la force tranquille du
projet durant ces quatre années, toujours disponible, tu m’as toujours apporté des
solutions dans les moments critiques. Je suis admiratif de ta façon de toujours rester
calme dans les mauvais moments. Je te remercie aussi pour ta gentillesse et ta
compréhension. J’espère me montrer digne de toute la confiance que tu m’as faite. »

• Xavier CAUBIT pour avoir co-dirigé cette thèse. Merci de m’avoir fait découvrir la
recherche et de m’avoir donné envie de réaliser une thèse. « Je te remercie d’avoir
joué un rôle que tu n’aimes pas celui de « critique » tout le long de ma thèse. Tes
remarques m’ont poussé à aller jusqu’au bout des choses, et j’ai appris grâce à toi la
rigueur scientifique. Je te remercie pour ta gentillesse et pour tous ces moments
sympathiques passés ensemble dans le labo ».

2Je remercie aussi chaleureusement :

• tous les membres passés ou présents de l’équipe, Pierre, Nathalie, Christine, Steve,
Bernard, pour leurs conseils, leurs encouragements et pour les discussions
scientifiques et autres que nous avons partagées.
• et plus particulièrement les thésardes de l’équipe pour tous ces moments passés
ensemble dans le labo : Delphine, pour son soutien au début de la thèse, pour ses bons
conseils et sa gentillesse. Silvia, pour sa joie de vivre et surtout pour son accueil
inoubliable chez elle aux Açores. Et enfin Elise, pour cette complicité qui s’est
progressivement installée entre nous autour de « l’écossais ».

Je remercie aussi toutes les personnes de l’IBDML avec qui j’ai pu interagir durant ces quatre
années.

Je voudrais maintenant un peu plus remercier :

• Eduardo et Stéphane, pour leur amitié et pour tous ces « grandissismes » moments que
nous avons partagé ensemble tant à l’institut qu’en dehors.
• Mes deux grandes copines Leslie et Marie pour leur soutien.
• Aurélie, Sébastien et Ahmed pour leur gentillesse.
• Florence pour ses encouragements.
• Les membres de l’équipe MOQRICH pour leur convivialité.
• Tous les footeux pour notre rendez vous hebdomadaire.
e• Toutes les filles de la cafète du 10 pour la bonne ambiance quotidienne lors du
déjeuner.

J’aimerai associer à ces remerciements les personnes qui me sont chers et qui jouent un rôle
important dans ma vie extra-labo :

• la grande famille DUPUIS, Jean Luc, Marie Héléne, Marie, Vince, les petits Anais,
Raphael et Mamie Paulette
• mes amis d’enfance, Vincent, Yannick, Lionel et Cédric, mon cousin Gu
• mes grands parents
3
et bien plus encore :

• mes parents que je ne remercierai jamais assez de m’avoir toujours soutenu,
encouragé, aidé dans tout ce que j’ai entrepris.
• Valérie pour son soutien permanent, son écoute attentionnée, et surtout pour son
amour.
4SOMMAIRE


Préambule : la régénération et les cellules souches. ...........................10

A. Introduction.....................................................................................14

1. Le système musculaire squelettique : du modèle d’étude de la différenciation tissulaire à
la pathologie. ........................................................................................................................ 14

1.1. L’unité fonctionnelle du muscle : la fibre musculaire ou myofibre.......................... 14
1.2. Le muscle un modèle d’étude de la différenciation tissulaire................................... 15
1.3. Modèles animaux de la régénération musculaire ...................................................... 17
1.4. La pathologie du muscle............................................................................................ 18

2. L’origine des cellules myogéniques................................................................................. 20

3. La myogenèse................................................................................................................... 22

3.1. La myogenèse précoce .............................................................................................. 22
3.2. La croissance musculaire tardive et l’origine des cellules satellites. ........................ 24
3.3. La cascade de différenciation myogénique : de l’embryon à l’adulte....................... 25
3.3.1 Dans l’embryon:.................................................................................................. 25
3.3.2 Dans les muscles périnataux et les muscles adultes :.......................................... 28

4. La cellule musculaire satellite .......................................................................................... 31

4.1. La cellule satellite, une cellule souche résidente du muscle ..................................... 31
4.2 L’hétérogénéité des cellules satellites et l’importance de la niche satellitaire........... 32
4.3 L’autorenouvellement des cellules satellites.............................................................. 34
4.4. Les voies de signalisation régulant l’état des cellules satellites et de leurs dérivés.. 36

5. La régulation transcriptionnelle de MyoD et de myogenin : un rôle central au cours du
processus de différenciation myogénique. ........................................................................... 39

5.1 : la régulation de l’expression de MyoD..................................................................... 39
5.2. La régulation transcriptionnelle dépendante de MYOD ........................................... 41
5.2.1 : Modalités d’action de MYOD sur ses cibles transcriptionnelles. ..................... 41
5.2.2 : La protéine MYOD régule la sortie du cycle cellulaire .................................... 43
5.2.2 : La protéine MYOD régule la sortie du cycle cellulaire .................................... 43
5.2.3 : Mécanismes impliqués dans l’activation de l’expression du gène myogenin ... 44
La formation du complexe activateur PBX/MEIS/MYOD/HEB:............................ 44
Les coactivateurs de MYOD : les proteines MEF et SIX ........................................ 45
5.2.4. L’inhibition de la différentiation terminale dans les cellules satellites activées en
prolifération: le rôle clef de MYOD............................................................................. 46
5.2.5. MYOD contrôle l’équilibre entre prolifération et différenciation des cellules
satellites : le rôle de la voie p38 MAPK....................................................................... 47
5.3. Un modèle séquentiel de la régulation transcriptionnelle de myogenin et des gènes de
différenciation tardive. ..................................................................................................... 49
5
6. La famille des gènes teashirt, de la drosophile à la souris