Expression des synémines chez la souris au cours du développement embryonnaire et dans le système nerveux adulte

par Araksya Izmiryan

Thèse de doctorat en Génomes et protéines

Sous la direction de Denise Paulin.

Soutenue en 2007

à Paris 7 .

mots clés

• Synémine
• Filaments intermédiaires
• Foetus -- Croissance
• Souris de laboratoire
• Système nerveux

Résumé

La synémine appartient à la famille des Filaments Intermédiaires qui sont des composantes du cytosquelette et contribuent à l'intégrité celluaire. Trois isoformes (H, M, L) sont obtenus par épissage alternatif à partir d'un ARN pré-messager chez l'homme et la souris. Au cours de ce travail, nous avons étudié l'expression et le rôle de chaque isoforme pendant le développement embryonnaire et dans le système nerveux adulte dans un contexte normal et pathologique. Les résultats obtenus montrent que l'apparition des isoformes au cours du développement est séquentielle et l'ARN de l'isoforme M apparaît en premier dans les précurseurs du système nerveux et mésodermiques. Dans le système nerveux central, les trois isoformes sont distribués de manière sélective : les H/M sont exprimés dans les cellules gliales, alors que l'isoforme L est exclusivement dans les neurones matures. Les expériences de co-immmunoprécipitation à partir des différentes fractions de la moelle épinière ont mis en évidence l'association de l'isoforme L avec les neurofilaments dans une fraction membrannaire, suggérant un rôle important dans l'organisation dynamique des compartiments membranaires dans l'axone. L'étude réalisée sur la régénération du système nerveux périphérique a mis en évidence l'implication de la Synémine M dans la plasticité axonale. L'ensemble de cette étude suggère des fonctions distinctes pour les synémines dans la différenciation cellulaire. L'analyse de ces fonctions dans le contexte où l'intégrité axonale est perturbée a contribué à la compréhension de la complexité des isoformes et leurs possibles implications aux différentes pathologies liées à la plasticité neuronale.

Titre traduit

Mouse synemin expression during embryonic development and in the adult nervous system

Résumé

The synemin gene belongs to the Intermediate Filament family, encoding proteins, which confer résistance to mechanical stress and modulate cell shape. Three isoforms (H, M, L) of synemin are produced by alternative splicing of the pre-mRNA and are under strong differentiel regulation. In this work, we studied the expression and the role of each isoform during the embryonic development and in the adult nervous System in a normal and pathological context. The results show that the synthesis of the isoforms during the development is sequential and the M isoform RNA appears in first in the neural and mesoderm precursors cells. In the central nervous System, the three isoforms are distributed in a selective way : the H/M are expressed in the glial cells, whereas the L isoform is exclusively in the mature neurons. Tissue fractionation and purification of Intermediate Filaments from adult mouse spinal cord revealed that the L isoform binds to neurofilaments associated with the membrane compartment suggesting an important role in the dynamic organization of the axon. The study carried out on the regeneration of the peripheral nervous system highlighted the implication of M synemin isoform in neuronal plasticity. The whole of this work demonstrates the distinct functions of the synemin isoforms during cellular differentiation. The analysis of these functions in the context where the neuronal integrity is disturbed contributed to the understanding of the complexity of the isoforms and their possible implications in various pathologies related to neuronal plasticity.