Analyse de la régulation de l'expression des gènes vHnf1 et Krox20 au cours de la segmentation rhombencéphale

Analysing the Iranscriptional regulation of two genes, vHnf1 and Krox20, during hindbrain segmentation

• Auteur / Autrice : Marie Pouilhe
• Direction : Patrick Charnay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génomes et protéines
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Facteur nucléaire hépatocytaire HNF-1 bêta

Facteur de transcription MafB

Trétinoïne

Régulation de l'expression des gènes

Rhombencéphale

Résumé

Au cours du développement embryonnaire, le cerveau postérieur des Vertébrés, ou rhombencéphale, est transitoirement segmenté le long de l'axe antéro-postérieur en 7/8 territoires appelés rhombomères. Ceux-ci constituent des unités métamériques de différenciation neuronale et de spécification des flux de crête neurale. Au cours du processus de segmentation, différents gènes présentent des patrons d'expression dont les limites correspondent aux frontières inter-rhombomériques. Certains de ces gènes jouent des rôles décisifs dans le contrôle de la segmentation du rhombencéphale, comme vHnf1 et Krox20. L'intérêt majeur de l'étude de la régulation de ces deux gènes est d'identifier les réseaux régulateurs, peu connus jusqu'à présent, qui président à la mise en place de leur expression et donc au contrôle de la segmentation du rhombencéphale. Afin de comprendre les mécanismes qui gouvernent l'expression de vHnfl, j'ai identifié et étudié au cours de ma thèse un élément c/s-régulateur de 800 pb responsable de son expression dans le rhombencéphale et qui intègre des signaux provenant de la voie de signalisation de l'acide rétinoïque et de facteurs MAP. De plus, j'ai également consacré une partie de mon travail de thèse à l'étude d'un des éléments c/s-régulateurs de l'expression de Krox20, l'élément C, actif dans r3 et r5 et dont le fonctionnement requière une synergie entre les protéines HOX, PBX et MEIS/PREP. Nos résultats montrent que l'activité de ces deux gènes intègre en particulier les informations codées par les gradients morphogénétiques précoces et orchestrent les mécanismes moléculaires et cellulaires qui aboutissent à la formation du cerveau postérieur.

During vertebrate embryogenesis the hindbrain is transiently segmented along the antero-posterior (AP) axis into 7/8 territories called rhombomeres. Rhombomeres constitute units of cell lineage restriction and control patterns of neuronal differentiation and neural crest specification. During hindbrain segmentation, several genes are expressed in a segmented pattern whose limits prefigure and later coincide with rhombomeric boundaries. Some of these genes, including vHnf1 and Krox20, play fundamental roles in controlling hindbrain segmentation. Deciphering their transcriptional regulation will allow us to elucidate the regulatory network that controls their expression and more generally provide insight into hindbrain segmentation processes. To better understand mechanisms controlling vHnf1 expression, I identified and studied a 800 bp-cis regulatory element which drives vHnf1 expression in the hindbrain and whose function integrates the retinoic acid signalling cascade and MAP factors. In addition, I studied one of the Krox20 cis-regulatory elements element C, which is active in rhombomeres 3 and 5 and which is under the direct synergistic control of HOX, PBX and MEIS/PREP factors. Our results demonstrate that both vHnf1 and Krox20 integrate information encoded by early morphogenetic gradients and orchestrate molecular and cellular mechanisms that permit hindbrain formation.