Étude de la régulation de l'expression génique du facteur de croissance FGF-1 au cours de la myogénèse

par Nadéra Ainaoui

Thèse de doctorat en Physiopathologie, biologie moléculaire

Sous la direction de Anne-Catherine Prats.

Soutenue en 2011

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Study of fibroblast growth factor FGF-1 regulation expresion genique during the myogenesis


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Le FGF1 (fibroblast growth factor 1) est un facteur de croissance connu pour son rôle dans l'angiogenèse, qui est également impliqué dans la myogenèse. Le gène du FGF1 contient quatre promoteurs tissu-spécifiques permettant la synthèse de quatre transcrits possédant des régions 5' non traduite (5'NT) distinctes. Les ARNm issus des promoteurs A et C contiennent un IRES (internal ribosome entry site), élément structural de l'ARN qui permet la traduction de l'ARNm par un mécanisme différent du mécanisme classique dépendant de la coiffe. La première partie de ma thèse a porté sur l'implication du FGF1 au cours de la différenciation des myotubes in vitro, et durant la régénération musculaire in vivo. Nous avons pu démontrer que le FGF1 est induit lors de la différenciation et de la régénération musculaire, et que cette induction est requise pour la différenciation des myoblastes en myotubes. Il apparaît que cette induction est due à une activation coordonnée de la transcription à partir du promoteur A et de la traduction sous contrôle de l'IRES A, suggérant un mécanisme de couplage transcription-traduction. Dans le but d'élucider ce mécanisme, j'ai focalisé la deuxième partie de ma thèse sur la recherche des facteurs protéiques impliqués dans cette régulation au cours de la myogenèse. Par la technologie d'interaction biomoléculaire couplé à la spectrométrie de masse (BIA-MS) et par des expériences de CHIP, nous avons identifié deux protéines candidates, la hnRNPM et p54 nrb/NonO, qui se lient à la fois à l'IRES et au promoteur du FGF1 au cours de la différenciation des myoblastes. Nos résultats démontrent que ces protéines appartiennent à un même complexe qui est transloqué du noyau au cytoplasme spécifiquement au deuxième jour de différenciation myoblastiques, et qu'elles ont la double fonction d'activateur transcriptionnel et traductionnel. De plus, hnRNPM et p54 nrb/NonO se lient au domaine CTD de l'ARN polymérase II, et leur fonction d'activateur de l'IRES nécessite une étape transcriptionnel. Ces données nous permettent de proposer un modèle de couplage transcription-traduction dans lequel les deux protéines se lient au promoteur et activent la transcription, puis sont transférées sur l'ARNm naissant où elles jouent alors le rôle d'ITAF (IRES trans-acting factor). Ainsi nous montrons que la traduction est régulée de manière co-transcriptionnel à l'instar des étapes de maturation de l'ARNm comme l'épissage ou la polyadénylation. De plus, l'inhibition de p54 nrb/NonO bloque l'induction du FGF1 et la formation des myotubes, démontrant la relevance physiologique de ce mécanisme. La troisième partie de ma thèse a été consacrée à l'étude de l'influence de la région 3' non traduite (3'NT) de l'ARNm du FGF1 sur la régulation de ce facteur au cours de la myogenèse. Les résultats montrent que cette région 3'NT joue le rôle d'activateur de l'IRES, particulièrement en présence du promoteur. A l'issue de cette thèse j'ai donc pu démontrer que la régulation de l'expression du FGF1 lors de la myogenèse est très complexe, qu'elle implique un mécanisme de couplage transcription-traduction régulé par des facteurs protéiques, ainsi qu'un dialogue entre l'IRES et la région 3'NT de l'ARNm. En perspective il apparaît qu'un tel mécanisme de couplage pourra certainement se généraliser sur d'autres ARNm de la myogenèse possédant des IRES, ainsi qu'à d'autres processus physiologiques.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (192 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.166-192

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2011 TOU3 0327
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