caractérisation des enzymes bovines et étude préliminaire du rôle ...

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Exposé bibliographique : Détermination myogénique __________________________________________________________________________________________ Les cellules du dermomyotome et les cellules migratrices expriment le gène Pax3 appartenant à la famille multigénique Pax et codant un facteur de transcription à homéodomaine et un domaine paired assurant la fixation à l’ADN. Il joue un rôle fondamental dans la mise en place et le devenir du dermomyotome hypaxial, ainsi que dans le détachement et la migration des cellules progénitrices du muscle. Ainsi, des souris KO pour le gène Pax3 sont dépourvues de muscles au niveau des membres (Bober et al., 1994). D’autres protéines sont impliquées dans la survie, le détachement et la migration des cellules musculaires précurseurs jusqu’aux sites de formation des muscles du corps et des membres (Fig.31.). Des expériences d’invalidation de gènes chez la souris ont permis d’identifier précisément leur rôle au cours de la somitogenèse (Tableau 2). Tableau 2 : Protéines impliquées dans la détermination et la migration des précurseurs musculaires D'après Buckingham et al., 2003. Gènes Phénotypes des mutants/Fonctions potentielles Pax3 -/- Désintégration du dermomyotome hypaxial, perte des cellules musculaires précurseurs, pas de détermination, pas de migration, pas de muscles des membres. Lbx1 -/- Détachement des cellules musculaires précurseurs mais migration incorrecte, absence complète de certains muscles squelettiques. Mox2 -/- Détachement des cellules musculaires précurseurs mais migration incorrecte, masse musculaire faible et présence de nombreuses fibres myopathiques. c-met -/-; HGF -/- Dermomyotome hypaxial intact, pas de détachement des cellules musculaires précurseurs, pas de muscles des membres. Gab1 -/- Détachement et migration des cellules musculaires précurseurs diminués, certains muscles spécifiques affectés. Msx 1 Serait impliqué dans la prolifération des cellules musculaires précurseurs des membres antérieurs. Six1,4(5) Exprimé dans le dermomyotome hypaxial, les cellules musculaires précurseurs en migration et les muscles des membres. Serait impliqué dans les processus de détermination et de différenciation terminale des cellules musculaires. Ainsi, d’autres facteurs de transcription à homéodomaine ont été mis en évidence. Lbx1, exprimé par les cellules se détachant du myotome hypaxial est indispensable à la migration correcte de certaines de ces cellules. Une souris Lbx1 -/- présente une absence complète de muscles squelettiques au niveau des membres alors que la formation du diaphragme et de la langue n’est pas affectée par la mutation (Buckingham et al., 2003). 98

Exposé bibliographique : Détermination myogénique __________________________________________________________________________________________ Mox2 également exprimé par les cellules du myotome hypaxial est indispensable à la migration et à la prolifération des cellules. En effet, une souris Mox2 -/- présente toutes les caractéristiques d’une dystrophie musculaire (masse musculaire faible et malformation de tous les muscles squelettiques). Msx1 et les membres de la famille Six sont aussi des facteurs de transcription à homéodomaine impliqués dans la prolifération, la détermination et/ou la différenciation des cellules musculaires. c-Met, un récepteur à tyrosine kinase et son ligand SF (scatter factor) de la famille des HGF (hepatocyte growth factor), sont essentiels pour le détachement des cellules du dermomyotome. En effet, leur niveau d'expression est important pour l’amorçage du processus de migration de ces cellules. L’absence de Gab1, un autre ligand de c-Met, réduit le détachement des cellules et provoque des malformations des masses musculaires des membres et du diaphragme (Buckingham et al., 2003). 3.2.2 Différenciation des précurseurs musculaires Au terme de leur migration les précurseurs musculaires vont exprimer des facteurs de transcriptions spécifiques. Ceux sont des régulateurs myogéniques qui vont permettre aux cellules musculaires de se différencier pour former la musculature des membres. 3.2.2.1 Les protéines à domaine bHLH 3.2.2.1.1 Facteurs myogéniques (MRFs) Des études portant sur la transcription dans le muscle squelettique ont abouti à l'isolement et à la caractérisation fonctionnelle du facteur MyoD (Davis et al., 1987). D'autres travaux ont ensuite permis le clonage de plusieurs autres facteurs myogéniques : Myf5 (Braun et al., 1989), Myogénine (Edmondson et Olson, 1990; Wright et al., 1989) et MRF4 (également nommé Myf6) (Rhodes et Konieczny, 1989). Ces quatre facteurs régulateurs de la myogenèse (MRFs), appartenant à la famille MyoD, sont des facteurs de transcription spécifiques du muscle squelettique. Ils appartiennent à la super famille des facteurs de transcription de type basique hélice-boucle-hélice (bHLH) (Fig.32.). La région basique est responsable de leur fixation à l'ADN via la séquence consensus CANNTG, appelée boîte E (E-box), présente dans les promoteurs de plusieurs gènes spécifiques du muscle squelettique (Lassar et al., 1989; Olson et Klein, 1994; Sabourin et Rudnicki, 2000). Le domaine bHLH permet de former des homodimères ou des hétérodimères avec d'autres facteurs à domaine 99

Exposé bibliographique : Détermination myogénique<br />

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Mox2 également exprimé par les cellules <strong>du</strong> myotome hypaxial est indispensable à la<br />

migration <strong>et</strong> à la prolifération <strong>des</strong> cellules. En eff<strong>et</strong>, une souris Mox2 -/- présente toutes les<br />

caractéristiques d’une dystrophie musculaire (masse musculaire faible <strong>et</strong> malformation de<br />

tous les muscles squel<strong>et</strong>tiques). Msx1 <strong>et</strong> les membres de la famille Six sont aussi <strong>des</strong> facteurs<br />

de transcription à homéodomaine impliqués dans la prolifération, la détermination <strong>et</strong>/ou la<br />

différenciation <strong>des</strong> cellules musculaires. c-M<strong>et</strong>, un récepteur à tyrosine kinase <strong>et</strong> son ligand<br />

SF (scatter factor) de la famille <strong>des</strong> HGF (hepatocyte growth factor), sont essentiels pour le<br />

détachement <strong>des</strong> cellules <strong>du</strong> dermomyotome. En eff<strong>et</strong>, leur niveau d'expression est important<br />

pour l’amorçage <strong>du</strong> processus de migration de ces cellules. L’absence de Gab1, un autre<br />

ligand de c-M<strong>et</strong>, ré<strong>du</strong>it le détachement <strong>des</strong> cellules <strong>et</strong> provoque <strong>des</strong> malformations <strong>des</strong> masses<br />

musculaires <strong>des</strong> membres <strong>et</strong> <strong>du</strong> diaphragme (Buckingham <strong>et</strong> al., 2003).<br />

3.2.2 Différenciation <strong>des</strong> précurseurs musculaires<br />

Au terme de leur migration les précurseurs musculaires vont exprimer <strong>des</strong> facteurs de<br />

transcriptions spécifiques. Ceux sont <strong>des</strong> régulateurs myogéniques qui vont perm<strong>et</strong>tre aux<br />

cellules musculaires de se différencier pour former la musculature <strong>des</strong> membres.<br />

3.2.2.1 Les protéines à domaine bHLH<br />

3.2.2.1.1 Facteurs myogéniques (MRFs)<br />

Des étu<strong>des</strong> portant sur la transcription dans le muscle squel<strong>et</strong>tique ont abouti à<br />

l'isolement <strong>et</strong> à la <strong>caractérisation</strong> fonctionnelle <strong>du</strong> facteur MyoD (Davis <strong>et</strong> al., 1987). D'autres<br />

travaux ont ensuite permis le clonage de plusieurs autres facteurs myogéniques : Myf5 (Braun<br />

<strong>et</strong> al., 1989), Myogénine (Edmondson <strong>et</strong> Olson, 1990; Wright <strong>et</strong> al., 1989) <strong>et</strong> MRF4<br />

(également nommé Myf6) (Rho<strong>des</strong> <strong>et</strong> Konieczny, 1989). Ces quatre facteurs régulateurs de la<br />

myogenèse (MRFs), appartenant à la famille MyoD, sont <strong>des</strong> facteurs de transcription<br />

spécifiques <strong>du</strong> muscle squel<strong>et</strong>tique. Ils appartiennent à la super famille <strong>des</strong> facteurs de<br />

transcription de type basique hélice-boucle-hélice (bHLH) (Fig.32.). La région basique est<br />

responsable de leur fixation à l'ADN via la séquence consensus CANNTG, appelée boîte E<br />

(E-box), présente dans les promoteurs de plusieurs gènes spécifiques <strong>du</strong> muscle squel<strong>et</strong>tique<br />

(Lassar <strong>et</strong> al., 1989; Olson <strong>et</strong> Klein, 1994; Sabourin <strong>et</strong> Rudnicki, 2000). Le domaine bHLH<br />

perm<strong>et</strong> de former <strong>des</strong> homodimères ou <strong>des</strong> hétérodimères avec d'autres facteurs à domaine<br />

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