Caractérisation moléculaire et cellulaire des précurseurs myogéniques du muscle hyperplasique de la truite

Molecular and cellular characterization of myogenic precursors from hyperplastic trout muscles

• Auteur / Autrice : Sabrina Jagot
• Direction : Jean-Charles Gabillard, Pierre-Yves Rescan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie, biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Soutenance le 21/11/2018
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecologie Géosciences Agronomie Alimentation (EGAAL)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Physiologie et Génomique des Poissons / LPGP
• Jury : Président / Présidente : Sandrine Lagarrigue

Mots clés

Mots clés libres

Poisson

Prolifération

Différenciation

Hyperplasie

Précurseurs myogéniques

Fish

Myoblast

Proliferation

Differentiation

Muscle stem cell

Résumé

La remarquable capacité de croissance musculaire des poissons est liée notamment à leur capacité à produire durablement de nouvelles fibres (hyperplasie). Nous avons cherché à caractériser au niveau cellulaire et moléculaire les propriétés intrinsèques des précurseurs myogéniques de muscle hyperplasique de la truite. Ainsi, nous avons comparé la prolifération in situ, le comportement in vitro, et les transcriptomes (ARN messagers et microARNs) de précurseurs myogéniques de muscle hyperplasique de truites juvéniles (JT) et de muscles non-hyperplasiques de truites juvéniles soumises à un jeûne prolongé (FJT) ou de truites adultes (AT). Nous avons observé un fort taux de prolifération des cellules satellites au sein du muscle hyperplasique comparé au muscle non-hyperplasique.L’analyse du transcriptome montre que les gènes surexprimés dans les précurseurs du muscle hyperplasique (JT) sont principalement impliqués dans l'activité mitochondriale, le cycle cellulaire et la différenciation myogénique. L’analyse du miRnome a mis en évidence des miRNA surexprimés chez les JT dont les cibles potentielles régulent la prolifération ou la différenciation. En accord avec ces résultats, les précurseurs myogéniques JT présentent in vitro des capacités de prolifération et de différenciation plus élevées que les précurseurs myogéniques FJT et AT. L’ensemble de nos résultats montrent que les précurseurs myogéniques extraits de muscle en croissance hyperplasique présentent, de par les expressions géniques dont ils sont le siège et leur comportement in vitro, de plus grandes capacités intrins

The dramatic increase in myotomal muscle mass in fish is related to their unique ability to lastingly produce new muscle fibres, a process termed hyperplasia. In this study, we aimed to characterize intrinsic properties of myogenic cells originating from hyperplasic fish muscle. For this purpose, we compared in situ proliferation, in vitro cell behavior and transcriptomes (RNAs and miRNAs) of myogenic precursors from hyperplasic muscle of juvenile trout (JT) and from non-hyperplastic muscle of fasted juvenile trout (FJT) and adult trout (AT). We showed an higher proliferation rate of trout satellite cells in vivo in hyperplastic muscle compared to non-hyperplastic muscle. Functional analysis of transcriptomics data showed, among the over-expressed genes in JT myogenic cells compared to AT and FJT, an enrichment in genes related to mitochondrial activity, cell cycle and myogenic differentiation.We found also an enrichment in genes involved in Notch signaling pathway, indicating a repression of quiescency markers in JT myogenic cells compared to AT and FJT. Moreover, the miRnome analysis also revealed overexpressed miRNAs in JT whose targets may regulate the proliferation and the differentiation of myogenic precursors. In line with our results, JT myogenic precursors displayed in vitro higher proliferation and differentiation capacities than FJT and AT myogenic precursors. On the whole, our results converge to support the view that myogenic cells extracted from hyperplastic muscle of juvenile trout are intrinsically more potent to form myofibres than myogenic cells extracte