Twist1 and Tcf12 interaction is critical for the development of the coronal suture in human and mouse

par Mia Brockop

Thèse de doctorat en Biologie du développement

Sous la direction de Robert E. Maxson.

Le président du jury était Jean-Pierre Rousset.

Le jury était composé de Robert E. Maxson, Jean-Pierre Rousset, Sophie Creuzet, Anne Camus, Anne-Hélène Monsoro-Burq, Simon Saule, Sylvie Rétaux.

Les rapporteurs étaient Sophie Creuzet, Anne Camus.

  • Titre traduit

    L'interaction de Twist1 et Tcf12 est critique pour le développement de la suture coronale chez l'humain et la souris


  • Résumé

    Une craniosynostose est une pathologie caractérisée par la fusion prématurée d'une ou plusieurs sutures crâniennes. C'est un défaut de naissance assez fréquent (1/2500 naissances) qui résulte en une forme anormale du crâne et qui peut être accompagné d'une déficience mentale dans certains cas. Des mutations du gène TWIST1, qui encode un facteur de transcription basique Helix-Loop-Helix (bHLH) de classe II, causent le syndrome de Saethre-Chotzen qui est associé à une synostose de la suture coronale (El Ghouzzi et al. 1997; Howard et al. 1997). Un nouveau gène a récemment été découvert comme étant une nouvelle cause du syndrome Saethre-Chotzen ainsi que de synostose coronale asyndromique (Sharma, Fenwick, Brockop, et al., 2013): il s'agit du gène TCF12, qui encode un facteur de transcription bHLH de classe I.Nous démontrons qu'une reduction de l'expression génique de Twist1 et Tcf12 chez la souris cause une synostose coronale, et nous suggérons que les protéines bHLH Twist1 et Tcf12 forment des hétérodimères dont le dosage est critique pour le développement de la suture coronale.Nous nous concentrons aussi sur Twist1 et prouvons que son expression est requise dans les tissus dérivant du mésoderme ainsi que ceux dérivant des crêtes neurales pour le développement normal de la suture coronale.De plus, nous notons que dans la suture coronale, Twist1 exclut Notch2 afin de garder la suture ouverte, et beta-catenin joue un rôle dans la maintenance de l'ouverture de la suture en ciblant Jagged1 lors du développement de la suture coronale chez la souris.Enfin, nous mentionnons de nouveaux gènes qui pourraient avoir un impact sur le développement normal de la suture coronale: Aggrecan, Goosecoid, Gucy1a3 et Gucy1b3.


  • Résumé

    Craniosynostosis, the premature fusion of one or more cranial sutures, is a common birth defect (1/2500 live births) that results in abnormalities in skull shape and sometimes in neurological deficiencies (Wilkie, 1997; Wilkie and Morriss-Kay, 2001). Mutations in TWIST1, which encodes a class II basic helix-loop-helix (bHLH) transcription factor, cause Saethre-Chotzen syndrome, associated with coronal synostosis (El Ghouzzi et al. 1997; Howard et al. 1997). We recently discovered a new craniosynostosis gene, TCF12, which encodes a class I bHLH transcription factor. Tcf12 causes.Saethre-Chotzen syndrome and asyndromic coronal synostosis. (Sharma, Fenwick, Brockop, et al., 2013). We show that a reduction in the dosage of Twist1 and Tcf12 in mouse causes coronal synostosis, and we suggest that the Twist1 and Tcf12 form heterodimers whose dosage is critical for coronal suture development. We also demonstrate that Twist1 is required in both neural-crest and mesoderm-derived tissues for the normal coronal suture development. Moreover, we show that in the coronal suture, Twist1 excludes Notch2 thus maintaining suture patency. and we show that beta-catenin also plays a role in the maintenance of suture patency by regulating Jagged1. Finally, we identified Aggrecan, Goosecoid, Gucy1a3 and Gucy1b3 as Twist1-regulated genes that could have an impact on the normal development of the coronal suture.


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