Fondements régulatoires de la diversité des muscles faciaux : origines développementales de la résilience musculaire
Auteur / Autrice : | Alexandre Grimaldi |
Direction : | Shahragim Tajbakhsh |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Biologie du développement |
Date : | Soutenance le 08/10/2020 |
Etablissement(s) : | Sorbonne université |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Complexité du vivant (Paris ; 2009-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut Pasteur (Paris). Cellules Souches et Développement |
Jury : | Président / Présidente : Delphine Duprez |
Examinateurs / Examinatrices : Ana Cumano, Pascal Maire, Robert Kelly | |
Rapporteur / Rapporteuse : Ramkumar Sambasivan, Jaime Carvajal |
Mots clés
Résumé
Les muscles squelettiques sont présents dans tout le corps et présentent un niveau surprenant d'hétérogénéité, dans leur susceptibilité aux maladies, potentiel de régénération ou capacités métaboliques. Cette diversité est également retrouvée au cours du développement embryonnaire où les cellules myogéniques et non myogéniques établissent le système musculo-squelettique. La tête et le cou sont constitués d'une grande variété de muscles qui remplissent des fonctions essentielles, mais nous en savons peu sur la biologie des muscles craniofaciaux. Ces structures sont associées à l'émergence de cellules de la crête neurale (CCN) qui donnent naissance à la plupart des tissus non myogéniques crâniens et qui sont cruciales à la formation des muscles. Cependant, certains muscles crâniens sont privés de CCN, et nous ignorons comment les cellules myogéniques et non myogéniques contribuent à ces domaines. Cette thèse fournit des preuves démontrant que les progéniteurs en amont du muscle se détournent du programme myogénique pour donner naissance au tissu conjonctif. Nous avons utilisé une approche de single-cell RNAseq non biaisée et restreinte avec différentes lignées transgéniques de souris à des stades embryonnaires distincts, des marquages in situ et de nouvelles méthodes analytiques, et avons montré que les progéniteurs bipotents issus du mésoderme exprimant le gène de détermination musculaire Myf5 donnent naissance au muscle squelettique et au tissu conjonctif anatomiquement associé dans les muscles partiellement privés de CCN. Cette transition est caractérisée par une complémentarité de signalisation de récepteurs tyrosine kinase entre les cellules musculaires et non musculaires, ainsi que par des modules régulateurs distincts. Les muscles crâniens proviennent également de différentes lignées qui impliquent l'activité de cascades de régulation génique spécifiques. Ici, nous avons utilisé une approche non biaisée et large pour découvrir des modules de régulation spécifiques qui sous-tendent différentes populations de cellules myogéniques dans la tête et à travers plusieurs stades de développement. Certaines de ces « tâches de naissance génétiques » uniques sont des facteurs de transcription spécifiques et sont conservées dans les cellules souches musculaires adultes, ce qui indique que leur importance potentielle est de fournir les propriétés uniques qui ont été signalées pour différentes populations de cellules souches musculaires. Enfin, ces études utilisent des méthodes analytiques inédites qui bénéficient des dernières avancées algorithmiques et offrent de nouvelles perspectives pour la découverte de processus biologiques à partir de données à haut débit.