Contrôle transcriptionnel du développement rénal par la famille de gènes Sox

Transcriptional control of kidney development by the Sox genes family

• Auteur / Autrice : Yasmine Neirijnck
• Direction : Andreas Schedl
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 10/12/2013
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Nice ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie Valrose (Nice)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Andreas Schedl, Peter Hohenstein, Franck Delaunay, Laurent Fasano, Michael Wegner

Mots clés

Mots clés contrôlés

Croissance

Rein

Gènes Sox

Mots clés libres

Gènes Sox

CAKUT

Développement rénal

Sox genes

CAKUT

Kidney development

Résumé

Les anomalies congénitales du rein et du tractus urinaire (CAKUT) sont l’une des malformations les plus fréquentes chez l’homme, et résultent d’un défaut du programme de dévelopement des organes. La famille de gènes Sox code pour 20 facteurs de transcription qui assurent des fonctions multiples et essentielles pendant l’organogenèse chez l’homme et la souris. Nous avons précedemment montré que Sox8 et Sox9 sont nécessaires au branchement de l’uretère, et la perte de ces gènes résulte en une agénésie rénale. L’objectif de ce projet de thèse était de caractériser le role des gènes Sox-C (Sox4/11/12) in vivo chez la souris. L’analyse des patrons d’expression a révélé que Sox4 , Sox11 et Sox12 sont co-exprimés dans les cellules progénitirices des néphrons, destinées à subir une transition mésenchyme epithelium (MET) pour former des vésicules qui s'allongent pour aboutir au néphron fonctionnel. L’analyse phénotypique a révélé une redondance fonctionnelle entre Sox4 et Sox11 pendant les processus de MET et de maturation des néphrons: les double mutants développent une hypodysplasie rénale dûe à une réduction dramatique du nombre et de la taille des néphrons. Le pool de progéniteurs de néphrons est intact chez ces mutants mais incapable de s’engager dans la nephrogenèse, probablement dû à un changement d’identité cellulaire. Par ailleurs, en l’absence de Sox11, des bourgeons uretéraux ectopiques se forment, conduisant à des reins duplex, phénotype présent dans une proportion de patients CAKUT. De manière importante, nous avons identifié une série de variants SOX11 dans une cohorte de patients CAKUT, suggérant l'implication de mutations SOX11 dans cette maladie chez l'homme.

Congenital abnormalities of the kidney and the urinary tract (CAKUT) belong to the mostcommon birth defects in human and are caused by defects in the program governing organ development. The Sox gene family encodes 20 transcription factors that ensure multiple and essential functions during mouse and human organogenesis. We have previously shown that the homologous genes Sox8 and Sox9 are required for the branching process of the ureter and their loss results in renal agenesis. In this thesis project, we aimed to identify and characterize the role of the Sox-C genes (Sox4/11/12), in vivo using mouse models. Expression analysis revealed that Sox4, Sox11 and Sox12 are coexpressed in the self-renewing nephron precursors cells that are destined to undergo mesenchyme-to-eptihelial transition (MET) to form vesicles that elongate to give rise to the functional nephrons. Phenotypical analysis revealed a functional redundancy between Sox4 and Sox11 in MET and nephron maturation processes: double mutants display renal hypodysplasia, due to a dramatic reduction in the number and size of nephrons. The nephron precursor pool is intact in these mutants but unable to commit to nephrogenesis, probably because of a cell identity change. In addition, in the absence of Sox11, ectopic ureteric buds form, leading to duplex kidneys, a phenotype found in a proportion of CAKUT patients. Importantly, mutation analysis of a cohort suffering from CAKUT syndrome identified a series of SOX11 variants, thus suggesting an involvement of SOX11 mutations in this human disease.