Etude des isoformes du gène PGC-1a dans le développement musculaire chez le bovin

Study of the PGC-1α gene isoforms in muscle development in cattle

• Auteur / Autrice : Jessica Bamba Funck
• Direction : Blanquet Véronique
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 17/12/2018
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Biologiques et Santé (Limoges ; 2018-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Agroressources, Biomolécules et Chimie pour l'Innovation en Santé (Limoges ; 2018-)
• Jury : Président / Présidente : Ahmad Oulmouden
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claude Forest, Laetitia Magnol
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Philippe Noirez, Jean-François Hocquette

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bovins -- Élevage

Muscles striés

Mots clés libres

PPARGC1A

PGC-1a

Muscle squelettique

Bovin

PPARGC1A

PGC-1a

Skeletal muscle

Bovin

Résumé

Le coactivateur de facteurs de transcription PGC-1a (PPARC1A) est connu pour jouer un rôle clé dans la thermogénèse adaptative ainsi que dans l’homéostasie et la croissance musculaire chez l’homme et la souris. Le gène codant pour PGC-1 est contrôlé par deux promoteurs et est soumis à un épissage alternatif, il en résulte de multiples protéines. Chez le bovin, malgré son implication dans la croissance et dans les caractéristiques du lait relevée par des études de SNP, le gène et les transcrits de PGC-1a restent peu étudiés. Ainsi, notre objectif a été de mettre en évidence la structure et l’expression des transcrits de PGC-1a chez le bovin. Nous avons montré que deux formes longues PGC-1a-a et PGC-1a-b étaient exprimées chez le bovin de même que deux formes tronquées NT-PGC-1a-a et NT-PGC-1a-b (aussi appelé PGC-14). En conditions basales, les formes tronquées sont plus exprimées que les formes longues dans le muscle squelettique. De plus, les transcrits dérivants du promoteur proximal sont prédominants, ce qui suggère que NT-PGC-1a serait la forme prédominante dans le muscle squelettique bovin. Nous avons également créé des lignées cellulaires sur-exprimant indépendamment les formes longues ou tronquées et montré que la sur-expression des isoformes bovins entrainait une différenciation accrue des myoblastes associée à une augmentation de l’expression d’IGF-1 et une sousexpression de la myostatine. La multitude d’isoformes codée par le gène PGC-1a ainsi que leur implication dans la myogenèse positionne PGC-1a en gène d’intérêt dans l’étude de la variabilité phénotypique retrouvé chez certaines races bovines. De plus, les transcrits de PGC-1a semblent être de puissants modulateurs de la masse musculaire. PGC-1a pourrait donc être un gène de plus à étudier lors de la sélection des animaux domestiques présentant une plus grande musculature.

The transcriptional co-activator PGC-1α (PPARGC1A) has been reported to play a key role in adaptive thermogenesis and to influence muscle homeostasis and growth in mouse and human. PGC-1α has a complex structure with multiple protein domains whose gene is controlled by two promoters and is subject to alternative splicing events. In cattle, very little is currently known about PGC-1α, despite its implication in growth and milk characteristics revealrd by SNP study. So, the aim of our study was to investigate the presence and the structure of bovine PGC-1α alternative transcripts. We found different transcripts, two full-length isoforms named PGC-1α-a and PGC-1α-b, and two truncated forms, NT-PGC-1α and PGC-1α4. In basal conditions, our results showed that the truncated forms are the most expressed in bovine muscle. In addition, the transcripts derived from the proximal promoter are predominant, suggesting that NT-PGC-1 would be the main form. Finally, we showed that the overexpression of either fulllength or truncated isoforms of bovine PGC-1 enhances myoblasts differentiation. The multiplicity of isoforms resulting from PGC-1α as well as their implication in myogenesismakes PGC-1α as a gene of interest for the study of the muscular phenotypic variability found in different cattle breeds. In addition, PGC-1 transctipts appear to be a strong modulators of muscle mass. So the bovine PGC-1a isoforms could be used to engineer future breeds with higher muscularity.