Etude de la régulation transcriptionnelle du gène Krox20 au cours de la segmentation du rhombencéphale

Study of Krox20 transcriptional regulation during hindbrain segmentation

• Auteur / Autrice : Michel Wassef
• Direction : Patrick Charnay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génomes et protéines
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plan d'organisation du corps

Facteurs de transcription

Éléments activateurs (génétique)

Système nerveux central

embryologie

Danio zébré

Régulation de l'expression des gènes au cours du développement

Rhombencéphale

Résumé

Au cours du développement embryonnaire, la partie postérieure du système nerveux central, appelée rhombencéphale, subit une étape de segmentation transitoire qui conduit à la formation de 7 à 8 compartiments cellulaires ou rhombomères (r) qui orchestrent la mise en place des différentes populations neuronales du cerveau adulte. Le facteur de transcription Krox20 joue un rôle majeur dans ce processus. Cependant, les facteurs moléculaires qui conduisent à l'activation et au maintien de son expression dans le rhombencéphale restent mal connus. L'expression du gène Krox20 est sous le contrôle de trois éléments cis-régulateurs, appelés A, B et C. Tandis que les éléments B et C sont responsables du démarrage de l'expression de Krox20, l'élément A est impliqué dans l'établissement d'une boucle d'autorégulation positive. Afin de mieux comprendre les événements qui contrôlent le démarrage de l'expression de Âmv20, j'ai entrepris une analyse des facteurs et des séquences nécessaires au fonctionnement des éléments B et C. J'ai pu établir que l'élément C requiert la fixation directe de protéines Hox, Pbx et Meis et que les facteurs de transcription de type SP/Klf sont susceptibles de se fixer sur un motif conservé de l'élément C pour activer la transcription. J'ai par ailleurs montré que l'élément B requiert la fixation du facteur de transcription MafB qui coopère avec le facteur de transcription vHnfl pour activer l'expression de Krox20 dans r5. Enfin, j'ai commencé une caractérisation du processus d'autorégulation chez le poisson et ai testé la possibilité d'un transfert intercellulaire de la protéine Krox20.

During embryonic development, the hindbrain undergoes a segmentation process which leads to the formation of 7-8 compartments called rhombomeres, which are essential for the proper development of neuronal populations. The transcription factor Krox20 plays a major role in this process. However, the upstream factors that lead to the initiation and maintenance of Krox20 expression remain poorly characterized. Krox20 expression is under the control of three cis-regulatory enhancers, termed A, B and C. Whereas elements B and C are in charge of initiating Krox20 expression, element A is involved in the establishment of a positive autoregulatory loop. In order to better understand the events controlling Krox20 expression, I performed an analysis of the factors and sequences required for the activity of elements B and C. I could show that element C requires the binding of Hox, Pbx and Meis proteins and that SP/Klf transcription factors are able to bind to a conserved motif within element C to activate transcription. In addition, I showed that element B activity require binding of the MafB transcription factor, which cooperates with the vHnfl transcription factor to activate Krox20 expression in r5. Finally, I started a characterization of the autoregulatory process in the zebrafish embryo and I tested the hypothesis of an intercellular transfer of Krox20 protein.