Les cellules souches pluripotentes (CSP) humaines sont devenues en quelques années des modèles de choix pour étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires qui gouvernent l'apparition de maladies monogéniques, mais également pour le développement de criblages à haut débits afin d'identifier parmi plusieurs milliers de molécules chimiques celles qui ont un potentiel thérapeutique. C'est dans ce contexte de criblage que mes travaux de thèse s'inscrivent, alliant automatisation et miniaturisation de la biologie des CSP dans le cadre de deux maladies monogéniques, l'amyotrophie spinale infantile (SMA) et la dystrophie myotonique de type I (DM1). De manière générale, la mise en place d'une telle stratégie repose sur trois étapes essentielles qui sont l'obtention de CSP porteuses d'une mutation donnée, l'identification d'un modèle d'étude pertinent et la réalisation du criblage à proprement parlé. L'obtention de CSP humaines repose sur deux approches principales. La première consiste en la dérivation de cellules embryonnaires humaine (hES) issues de diagnostiques préimplantatoires et la seconde repose sur la reprogrammation de cellules somatiques par l'induction de pluripotence (iPS). Une partie de mon travail a consisté en la création de cellules iPS modèles de la SMA et leur caractérisation par une approche à haut débit. Par la suite un travail d'optimisation du protocole de génération de motoneurones à partir de CSP humaines a permis d'accélérer et augmenter les rendements de production de ces cellules qui sont principalement affectées dans la SMA. Enfin, l'utilisation de cellules hES porteuses de la mutation causale de la DM1 a permis le criblage de 12000 molécules et a conduit à l'identification d'une famille chimique capable de restaurer plusieurs défauts typiques de cette maladie tels que des défauts d'épissage et de fusion moléculaire. / For only few years, Human pluripotent stem cells (PSC) have become wide spread models in order to study and decipher cellular or molecular mechanims involved in monogenic diseases, but also for the development of large scale screening strategies allowing the identification of new therapeutics among thousands of chemicals. Mythesis research aimed at the development of such strategies, miniaturizing and automating PSC biology within the framework of two monogenic diseases, namely spinal muscular atrophy (SMA) and myotonic dystrophy type 1 (DM1).Basically, PSC based screening programs are generally built around three main steps which are the access to a stem cell model, the identification of a relevant cell type and lastly the screening campaign. There is actually two main ways to generate human PSC. Firstly, human embryonic stem cells (hES) can be derived from the inner cell mass of blastocyte through a pre-implantation diagnosis and secondly, induced pluripotent stem cells (iPS) can be generated after somatic cell reprogramming in vitro. A part of my work has consisted in the generation of hiPS cellular models for SMA by reprogramming fibroplasts that carried SMN1 gene deletion, followed bay the characterization of several dozen of independant clones with high throughput. Then an optimization process of the protocol for the generation of Motoneuron from PSC has been done multiplying experimental conditions. This finally allowed the description of a fast and efficient protocol to generate the most affected cell type in SMA. Finally, DM1 mutated hES were uded for the screening of 12.000 compounds among which a chemical family has been identified to rescue DM1 typical splicing and myogenesis defects.

O gene DMPK (Dystrophia Myotonica-Protein Kinase) humano está localizado no locus 19q13.3, sendo dividido em 15 éxons, com uma região polimórfica de repetições CTG em sua região 3’ não traduzida. Indivíduos normais apresentam de 5 a 34 repetições CTG. Indivíduos com alelos com mais de 50 repetições CTG apresentam distrofia miotônica tipo 1 (DM1), uma doença multissistêmica de herança autossômica dominante. Os sintomas incluem miotonia, fraqueza muscular progressiva, hipogonadismo, entre outros. Neste trabalho, a distribuição dos alelos do gene DMPK em indivíduos controles foi estabelecida em duas populações (brasileira e peruana), por meio de PCR convencional utilizando iniciadores fluorescentes e repeat-primed PCR. O protocolo confirmou 93 casos não relacionados de DM1 (76 brasileiros e 17 peruanos) após a análise de 224 amostras com suspeita clínica. A distribuição e as frequências dos alelos normais foram estabelecidas em ambas as populações e os alelos mais frequentes foram 5 (frequência = 0,326) e 13 (frequência = 0,545) repetições de CTG em brasileiros e peruanos, respectivamente. A frequência de alelos normais grandes (aqueles com mais de 45 repetições CTGs) foi de 9% e 4% em brasileiros e peruanos, respectivamente. Neste trabalho é descrita a análise molecular de DM1 na maior coorte brasileira até o momento e é o primeiro trabalho em que foi analisada a população peruana. A distribuição e a frequência de alelos normais também foram estabelecidas e alelos mutáveis foram detectados entre os indivíduos controles. / The human DMPK (Dystrophia Myotonica-Protein Kinase) gene is located at 19q13.3 locus, being organized into 15 exons, with a polymorphic tract of CTG repeats in its 3' untranslated region. Normal individuals have 5-34 CTG repeats. Individuals carrying alleles with more than 50 CTG repeats have myotonic dystrophy type 1 (DM1), a multisystemic disease of autosomal dominant inheritance. Symptoms include myotonia, progressive muscle weakness, hypogonadism, among others. Disease prevalence is variable among populations and may be related to the frequency of large normal alleles (those with more than 18 CTG repeats). Here we determined here the distribution of alleles of DMPK gene in healthy and DM1 patients in Brazilian and Peruvian populations, through conventional PCR using fluorescent primers and repeat-primed PCR. This protocol confirmed 93 unrelated cases of DM1 (76 Brazilians and 17 Peruvians) following the analysis of 224 samples with clinical suspicion. Distribution and frequencies of normal alleles were also established in both populations and the most frequent alleles were 5 (frequency of 0.326) and 13 (frequency of 0.545) CTG repeats in Brazilians and Peruvians, respectively. Frequency of large normal alleles (those with more than 45 CTG repeats) was established to be 9% and 4% in Brazilians and Peruvians, respectively. This report describes molecular analysis of DM1 in the largest Brazilian cohort so far, and is the first to report any data in the Peruvian population. Distribution and frequency of normal alleles were also established and mutable alleles were detected among controls.

O gene DMPK (Dystrophia Myotonica-Protein Kinase) humano está localizado no locus 19q13.3, sendo dividido em 15 éxons, com uma região polimórfica de repetições CTG em sua região 3’ não traduzida. Indivíduos normais apresentam de 5 a 34 repetições CTG. Indivíduos com alelos com mais de 50 repetições CTG apresentam distrofia miotônica tipo 1 (DM1), uma doença multissistêmica de herança autossômica dominante. Os sintomas incluem miotonia, fraqueza muscular progressiva, hipogonadismo, entre outros. Neste trabalho, a distribuição dos alelos do gene DMPK em indivíduos controles foi estabelecida em duas populações (brasileira e peruana), por meio de PCR convencional utilizando iniciadores fluorescentes e repeat-primed PCR. O protocolo confirmou 93 casos não relacionados de DM1 (76 brasileiros e 17 peruanos) após a análise de 224 amostras com suspeita clínica. A distribuição e as frequências dos alelos normais foram estabelecidas em ambas as populações e os alelos mais frequentes foram 5 (frequência = 0,326) e 13 (frequência = 0,545) repetições de CTG em brasileiros e peruanos, respectivamente. A frequência de alelos normais grandes (aqueles com mais de 45 repetições CTGs) foi de 9% e 4% em brasileiros e peruanos, respectivamente. Neste trabalho é descrita a análise molecular de DM1 na maior coorte brasileira até o momento e é o primeiro trabalho em que foi analisada a população peruana. A distribuição e a frequência de alelos normais também foram estabelecidas e alelos mutáveis foram detectados entre os indivíduos controles. / The human DMPK (Dystrophia Myotonica-Protein Kinase) gene is located at 19q13.3 locus, being organized into 15 exons, with a polymorphic tract of CTG repeats in its 3' untranslated region. Normal individuals have 5-34 CTG repeats. Individuals carrying alleles with more than 50 CTG repeats have myotonic dystrophy type 1 (DM1), a multisystemic disease of autosomal dominant inheritance. Symptoms include myotonia, progressive muscle weakness, hypogonadism, among others. Disease prevalence is variable among populations and may be related to the frequency of large normal alleles (those with more than 18 CTG repeats). Here we determined here the distribution of alleles of DMPK gene in healthy and DM1 patients in Brazilian and Peruvian populations, through conventional PCR using fluorescent primers and repeat-primed PCR. This protocol confirmed 93 unrelated cases of DM1 (76 Brazilians and 17 Peruvians) following the analysis of 224 samples with clinical suspicion. Distribution and frequencies of normal alleles were also established in both populations and the most frequent alleles were 5 (frequency of 0.326) and 13 (frequency of 0.545) CTG repeats in Brazilians and Peruvians, respectively. Frequency of large normal alleles (those with more than 45 CTG repeats) was established to be 9% and 4% in Brazilians and Peruvians, respectively. This report describes molecular analysis of DM1 in the largest Brazilian cohort so far, and is the first to report any data in the Peruvian population. Distribution and frequency of normal alleles were also established and mutable alleles were detected among controls.

Les dystrophies myotoniques sont les formes les plus communes des dystrophies musculaires chez l’adulte, caractérisées par de nombreux symptômes tels que les défauts de conduction et de rythme cardiaques fatals chez 30% des patients DM, dont les causes moléculaires sont inconnues. Les DM sont des maladies à gain de fonction d’ARN faisant intervenir une séquestration des facteurs d’épissage alternatif MBNL par des ARNs contenant de longues répétitions (C)CUG, conduisant à des altérations de l’épissage alternatif. Par des approches de puces à ADN, nous avons identifié et confirmé la diminution spécifique de miR-1, conduisant à la dérégulation de l’expression de la connexine 43 et du canal à calcium cardiaque Cav1.2 dans le coeur de patients DM. Par séquençage à haut débit d’ARNs de cœur de patients atteints ou non de DM, j’ai montré la dérégulation de plus d’une centaine d’épissages alternatifs dont celui des exons 6A/6B du principal canal à sodium cardiaque, SCN5A. J’ai montré que cet épissage est régulé par MBNL, et j’ai confirmé l’inclusion anormale de l’exon 6A à la place de l’exon 6B dans l’ARNm SCN5A conduisant à une diminution de l’activité du canal SCN5A, pouvant expliquer les défauts cardiaques des patients DM. / The myotonic dystrophies (DM) are the most common forms of muscular dystrophies in adults, characterized by several symptoms such as cardiac conduction defects and arrhythmias, fatals in 30% of DM patients. The molecular causes of DM cardiac defects are unknown. The RNA gain of function involving a sequestration of MBNL, alternatives splicing factors by large RNAs containing large (C)CUG, leading to alternative splicing defects. By microarray analysis, we identified and confirmed the specific decrease of miR-1, leading to misregulation of connexin 43 and cardiac calcium channel Cav1.2 expressions in DM patients’ hearts. By RNA-Sequencing of samples from DM and non-DM patients hearts, we have shown misregulation of more than 100 alternative splicing, such as the most interesting splicing alteration which is that of exons 6A/6B of SCN5A, the maincardiac sodium channel. We have shown this splicing is regulated by MBNL, and we have confirmed the abnormal inclusion of exon 6A instead of exon 6B in SCN5A mRNA in heart of DM patients, resulting in the decrease of SCN5A channel activity. This decrease could explain the cardiac defects of DM patients.

La dystrophie myotonique de type I (DM1) constitue la plus fréquente des pathologies musculaires héréditaires chez l’adulte. Bien qu’initialement considérée comme une maladie musculaire, la DM1 présente une atteinte neurologique très handicapante. Cette maladie autosomique dominante résulte de l’expansion anormale d’un triplet CTG dans la partie 3’UTR du gène DMPK. Un effet trans du transcrit DMPK muté entraine une dérégulation de l‘épissage alternatif dans de nombreux tissus. Cependant, les mécanismes pathologiques de la DM1 dans le cerveau restent encore peu compris. Afin de disséquer ce mécanisme, notre laboratoire a créé des souris transgéniques exprimant le transcrit DMPK avec de larges expansions CUG dans de nombreux tissus. Ces souris nommées DMSXL, recréent d’importants aspects pathologiques de la DM1, comme des anomalies du comportement et électrophysiologiques du cerveau. Elles représentent donc un excellent outil pour explorer l’effet pathologique de la mutation dans le SNC. En m’appuyant sur ce modèle, j’ai exploré dans un premier temps l’effet trans des ARNs toxiques et l’ampleur de la splicéopathie dans le SNC. De façon intéressante, certains défauts d’épissage sont régions spécifiques, et ne montrent pas d’aggravation avec l’âge des souris DMSXL. Mes résultats démontrent que les ARNs mutés sont capables de déréguler l’épissage alternatif dans l’ensemble du SNC. La région du cervelet a aussi montré des anomalies de l’épissage dans les souris DMSXL, qui, en plus, présentent des perturbations cognitives dépendantes de cette région cérébrale. Le cervelet des souris DMSXL présente aussi des déficits électrophysiologiques suggérant une dysfonction cérébelleuse et plus précisément une dysfonction des cellules de Purkinje. Dans la recherche des populations cellulaires les plus affectées dans le cervelet, j’ai démontré la présence de signes de la toxicité de l’ARN plus marqués dans la glie de Bergman, entourant les cellules de Purkinje. Pour trouver les voies moléculaires perturbées dans le cervelet, et disséquer le mécanisme derrière les anomalies observées, j’ai réalisé une approche protéomique globale et trouvé une sévère baisse de l’expression du transporteur glial de glutamate GLT1/EAAT2, suggérant une dysfonction du cervelet, en conséquence d’un possible métabolisme anormal du glutamate. L’analyse protéomique globale du cerveau des souris DM1 a aussi identifié des différences d’expression et des modifications post-traductionnelles de protéines impliquées dans la signalisation du calcium. L’étude du métabolisme des ARNm dans la DM1 a mis en évidence la dérégulation de l’épissage de gènes impliqués dans le métabolisme du calcium, soutenant l’hypothèse d’une dysfonction calcique dans le SNC. Pour étudier les conséquences de la mutation sur les variations calciques cellulaires, j’ai caractérisé un modèle cellulaire astrocytaire de la DM1. Ce modèle m’a permis de démontrer une localisation anormale du récepteur GRIN1/NMDAR1, ainsi qu’une réponse calcique anormale dans les astrocytes primaires porteurs des amplifications CTG. Malgré les avancés thérapeutiques dans le muscle, on ne sait pas à quel point les stratégies en cours de développement sont efficaces dans le SNC. Pour étudier ce problème, j’ai utilisé le modèle astrocytaire de la DM1 afin de valider in cellulo une stratégie thérapeutique qui vise à rétablir une activité normale du facteur d’épissage MBNL1 endogène. Mes travaux de thèse ont permis d’avancer dans la compréhension de la neuropathologie de la DM1. Ils ont mis en évidence pour la première fois une dysfonction du cervelet, ainsi que la possible dérégulation de la voix calcique dans le SNC. Mes résultats ont donc contribué à mieux comprendre le mécanisme de la DM1 dans le SNC, pour, à long terme, développer des approches thérapeutiques ciblant des évènements moléculaires précis. / Myotonic dystrophy type 1 (DM1) is the most frequent inherited muscular disorder in adults. Although traditionally regarded as a muscle disease, DM1 presents debilitating neurological manifestations. DM1 is an autosomic dominant disease caused by the abnormal expansion of a CTG triplet within the 3’UTR of the DMPK gene. Many molecular aspects of the DM1 are mediated by a trans effect of the expanded DMPK transcripts, whose accumulation leads to splicing deregulation in many tissues. Despite recent progress in the understanding of DM1 pathogenesis in muscle and central nervous system (CNS), the detailed molecular disease mechanism operating in the brain is still poorly understood. In order to investigate the pathophysiology, our laboratory has generated DMSXL transgenic mice expressing DMPK transcripts containing large CUG expansions in many tissues. DMSXL mice mimic important features of the DM1, notably in the CNS, showing behaviour as well as electrophysiological abnormalities. Therefore, this mouse line represents an excellent tool to investigate the toxic effects of the mutation in the CNS. Taking advantages of this transgenic model, I have first explored the trans effect of the toxic RNA and the extent of DM1-associated spliceopathy in the CNS. Interestingly, some splicing defects were region-specific, and their severity did not increase with the age of the DMSXL mice. My data demonstrate that CUG-containing RNAs have a wide deleterious effect and deregulate alternative splicing in many areas of the CNS. In addition to splicing abnormalities in cerebellum, DMSXL mice also displayed deficits in cerebellum-dependant motor coordination. Plus, DMSXL cerebellum showed electrophysiological abnormalities, suggesting cerebellar dysfunction and more precisely Purkinje cell dysfunction. In the search for the cellular populations showing the greatest susceptibility to RNA toxicity in the cerebellum, I have found extensive foci accumulation as well as pronounced splicing defects in the Bergman glia, surrounding Purkinje cells, in DMSXL and DM1 patients cerebellum. In order to identify molecular pathways and mechanisms behind the behaviour and electrophysiological abnormalities detected, I have performed a global proteomics approach and found a severe decrease in the expression of a glial glutamate transporter GLT1/EAAT2, suggesting that DM1 causes cerebellum dysfunction, through abnormal glutamate metabolism. Global proteomic analysis of DMSXL cerebellum also identified expression and post-translational changes of several proteins involved in calcium signalling. Missplicing of different transcripts involved in calcium metabolism reinforces the idea of calcium dysfunction in the neuropathogenesis of the DM1. To study the effects of toxic RNA on calcium homeostasis and flux, I have established and characterised a brain cell model of DM1. DMSXL primary astrocyte cultures allowed me to show the mislocalisation of the glutamate receptor GRIN1/NMDAR1, as well as abnormal calcium responses to stimulation. Despite recent therapeutic advances in muscle, we do not know the CNS efficiency of the therapeutic strategies currently being developed. To address this problem, I have used the DM1 astrocyte cell model to validate in cellulo a therapeutic strategy aiming to restore the activity of the endogenous splicing factor MBNL1. My thesis work provided a significant step in the understanding of the DM1 pathology in the CNS. My results revealed for the first time signs of cerebellum dysfunction in DM1, as well as signs of calcium homeostasis deregulation in the SNC. My work contributed to better understand the pathological mechanisms of DM1, the brain pathways and cell types most susceptible to toxic RNA. In the long term, my data will contribute to the rational development of therapeutic strategies targeting precise and deleterious molecular events.

Myotonic Dystrophy Type I (DM1) is a multi-systemic genetic neuromuscular degenerative disease, has a prevalence in most populations of about 1:8000 and is caused by the nuclear retention of pathogenically expanded DMPK mRNA. A previous DM1 RNAi-kinome screen in our lab has identified kinases that reduced both count and area of DMPK mRNA foci in vitro. One such discovered kinase is PACT, which has showed to decrease foci count and area in DM1 fibroblasts by 30-50%. This study explored PACT as well as binding partner DICER involved in cellular RNA processing machinery, to highlight potential therapeutic targets in DM1. DM1 fibroblasts treated with PACT siRNA showed a non-significant trend of upregulation in MBNL1 mRNA and protein expression. PACT knockdown also showed trend of missplicing normalization in SERCA-1, more prominently seen in DM1-2000 human fibroblasts, whereas IR (insulin receptor) splicing remained unaffected. On the other hand, DICER knockdown did not have profound affect on foci integrity as well as MBNL1 RNA and protein xpressions in DM1 fibroblasts. SERCA-1 splicing in DICER siRNA treated samples also remained unchanged. We report here our findings in pursuit of potential therapeutic targets for the treatment of DM1.

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Die myotone Dystrophie ist eine autosomal dominant vererbte, multisystemische Erkrankung mit skelettmuskulärem Fokus und wird in zwei Untergruppen eingeteilt, die myotone Dystrophie Typ I (MD1), verursacht durch eine CTG-Trinukleotidexpansion im DMPK-Gen auf Chromosom 19, und die myotone Dystrophie Typ II (MD2), verursacht durch eine Tetranukleotidexpansion im CNBP-Gen auf Chromosom 3. Die Nukleotidexpansionen akkumulieren als mRNA intranukleär und tragen über die Beeinflussung des alternativen Splicings von über 30 Genen zum Erkrankungsmechanismus bei. Daneben akkumulieren die mRNA-Repeats im Zytoplasma und induzieren über die Repeat-assoziierte-non-AUG-Translation (RAN-Translation) die Akkumulation aberranter Proteine. Wenngleich die Patienten der MD2 einen milderen Krankheitsverlauf erleben, zeigen sie ein erhöhtes Auftreten von Autoimmunerkrankungen. In der Pathogenese der Autoimmunerkrankungen spielt die durch Interferon-Typ-I vermittelte Immunreaktion eine wichtige Rolle. In der AG Günther konnte eine erhöhte Expression interferonstimulierter Gene und die erhöhte Expression von Markern des Stresszustandes des endoplasmatischen Retikulums in Fibroblasten von MD2-Patienten nachgewiesen sowie die erhöhte Prävalenz von Autoimmunerkrankungen in MD2 gezeigt werden. Die Auswertung serologischer Parameter im Rahmen dieser Arbeit erlaubte eine klinische Charakterisierung der Patienten und ergab einen positiven Zusammenhang zwischen Höhe der Myoglobin-Konzentration im Serum und Länge der CCTG Repeats. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass die zytoplasmatischen RNA-Repeats über die RAN-Translation und Akkumulation aberranter Proteine zur Induktion von ER-Stress führen, welcher über die gemeinsame Kontaktflächen der Mitochondrien-assoziierten Membranen (MAMs) in die Mitochondrien übertragen wird. Im Rahmen des mitochondrialen Stresszustandes könnte es zu einer Freisetzung mitochondrialer DNA und zur Aktivierung des zytosolischen DNA-Rezeptors cGAS und einer nachfolgenden Expression von Interferon und Interferon-stimulierten Genen kommen, die für das vermehrte Auftreten der Autoimmunerkrankungen verantwortlich sind. Zur Überprüfung der Hypothese sollte nach Analyse der Proteinexpression der ER-Stress-Marker eIF2α und peIF2α eine Hemmung der ER-Stressreaktion vorgenommen werden. Die anschließende Untersuchung des mitochondrialen Stresszustandes und die Unterbrechung der MAMs sollte Aufschluss über die Rolle der Mitochondrien in der Pathogenese der Autoimmunität liefern. In dieser Arbeit konnte die erhöhte Expression des ER-Stressmarkers peIF2α nach Stressinduktion in Fibroblasten von MD2-Patienten gezeigt werden. Dies könnte auf eine Sensibilisierung des Signalweges im Rahmen eines chronischen Stresszustandes hinweisen. Der Versuch einer Behandlung der Fibroblasten mit Ursodesoxycholsäure (UDCA), einem chemischen Chaperon, mit Ziel der Suppression der ER-Stressreaktion erzielte keine Reduktion der Expression der ER-Stressmarker unter Nativniveau. Nach Stimulation des ER-Stresses konnte mit UDCA-Vorbehandlung dennoch die Reduktion auf Nativniveau erzielt werden. Zur Analyse des mitochondrialen Stresszustandes wurde eine Färbung mit Mitotracker-Farbstoffen und anschließender Durchflusszytometrie und eine Messung der reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) vorgenommen, welche ein verringertes mitochondriales Membranpotential und eine erhöhte ROS-Expression in den MD2-Fibroblasten ergaben und mit einem mitochondrialen Stresszustand einhergehen könnten. Nach Unterbrechung der räumlichen Verbindung zwischen ER und Mitochondrium durch die Herunterregulation des gemeinsamen Strukturproteins PERK konnten Hinweise auf eine verringerte ROS-Expression in den MD2-Fibroblasten gefunden werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit unterstützen die Hypothese der Funktion der mitochondrialen Stressreaktion in den Fibroblasten der MD2-Patienten, wenngleich die Autoimmunität-vermittelnden Mechanismen noch Gegenstand weiterführender Untersuchungen sein sollten.

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La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) ou maladie de Steinert est la maladie génétique neuromusculaire la plus commune avec une incidence de 1/8000 à travers le monde. Cette maladie multisystémique touche particulièrement les muscles squelettiques (myotonie, faiblesse et perte musculaires) et le coeur qui présente des symptômes variés comme des troubles de la conduction et des arythmies. La DM1 est causée par une expansion instable de répétitions CTG dans la région 3’ non traduite du gène DMPK. Les individus sains possèdent entre 5 et 37 répétitions CTG tandis que les patients DM1 portent entre 50 et plusieurs milliers de répétitions. Il est bien établi que les expansions de répétitions non codantes forment des foci dans les noyaux musculaires où elles séquestrent le facteur d'épissage MBNL1. Toutefois, l'implication de la stabilisation et l'accumulation de CUGBP1 hyperphosphorylé par la PKC dans la maladie est un sujet controversé dans la communauté DM1. Dernièrement, en plus de la rupture de l'équilibre entre MBNL1/CUGBP1, plusieurs mécanismes ont été mis en cause dans la pathogenèse de la DM1. Parmi eux, l'expression perturbée de facteurs de transcription, la maturation altérée de miARNs, l'activation de kinases... chacune de ces altérations menant au final à une perturbation du transcriptome. Afin d'étudier l'effet de la toxicité des répétitions sur les phénotypes et lestranscriptomes, nous avons généré trois lignées de Drosophile inductibles et site-spécifiques exprimant 240, 600 et 960 répétitions de triplets. Nous avons travaillé en parallèle sur une lignée atténuée pour mbl (orthologue de MBNL1) et deux lignées gain de fonction bru -3 (orthologue de CUGBP1). Exprimées dans les muscles somatiques, les répétitions CTG conduisent à une mobilité réduite, le fractionnement des fibres musculaires, une réduction de leur taille et une altération du processus de fusion des myoblastes de manière dépendante de Mbl et Bru-3. En outre, l'expression des répétitions cause une hypercontraction musculaire dépendante de Mbl et due à un mauvais épissage de dSERCA. L'analyse transcriptionnelle comparative réalisée sur les muscles larvaires des différentes conditions pathologiques montre que l'atténuation de mbl reproduit 70-82% des dérégulations transcriptomiques des larves DM1 alors que le gain de fonction bru-3 représente 32-53% des altérations transcriptomiques des lignées DM1. Ainsi Mbl est un facteur clé des dérégulations observées dans les muscles somatiques des lignées DM1. Au contraire, les analyses physiologiques effectuées sur les coeurs adultes suggèrent que Bru-3 est un facteur clé dans la mise en place des phénotypes cardiaques. En effet, d'une part, l'atténuation de mbl dans le coeur cause une cardiomyopathie dilatée, un symptôme rarement diagnostiqué chez les patients. D'autre part, les lignées gain de fonction bru-3 et DM1 présentent de la fibrillation qui évolue avec l'âge ou la taille des répétitions vers un phénotype qui rappelle l'insuffisance cardiaque chez les patients. / Myotonic Dystrophy Type 1 (DM1) or Steinert's disease is the most common genetic neuromuscular disorder affecting 1 out of 8000 people worldwide. This multisystemic disease affects particularly the skeletal muscles (myotonia, muscle weakness and wasting) and the heart, which can exhibit various symptoms like conduction disturbances and arrhythmia (auricular fibrillation and flutter). DM1 is caused by an unstable CTG repeat expansion in the 3' non-translated region of the DMPK gene. In healthy individuals, the number of CTG repeats ranges from 5 to 37 whereas DM1 patients carry from 50 to thousands repeats. It is well established that when expanded non-coding repeats aggregate into foci within muscle nuclei and sequester the MBNL1 splicing factor. However, the involvement of the stabilization and accumulation of CUGBP1 following PKC hyper-phosphorylation in the disease is a controversial matter in the DM1 community. Lately, in addition to the disruption of the balance between MBNL1/CUGBP1, several mechanisms were identified as part of the DM1 pathogenesis. Among them, transcription factors perturbations, altered maturation of miRNA, kinases activation… each of them leading eventually to transcriptomic alterations. In order to investigate the effect of toxic repeat expression on phenotypic and transcriptomic alterations, we generated three inducible site-specific Drosophila lines expressing 240, 600 and 960 triplet repeats. We worked in parallel on a mbl (MBNL1 orthologue) knocked-down line and two bru-3 (CUGBP1 orthologue) gain of function lines. When expressed in somatic muscles, CTG repeats lead to altered motility, fiber splitting, reduced fiber size and affected myoblast fusion process in a Mbl and Bru-3 dependent manner. In addition, toxic repeats cause fiber hyper-contraction in a Mbldependentmanner due to dSERCA mis-splicing. Comparative transcriptional profiling performed on larval muscles of different conditions show that mbl attenuation reproduces 70-82% of DM1 transcriptomic deregulations whereas bru-3 gain of function represents 32-53% of transcritomic alterations. Thus Mbl appears as a key factor of transcripts deregulations observed in DM1 muscles. On the contrary, physiologic analyses performed on adult hearts suggest that Bru-3 is a key factor for cardiac phenotypes. Indeed, on one hand, mbl attenuated flies display dilated cardiomyopathy, a symptom barely diagnosed in patients. On the other hand, bru-3 gain of function line and DM1 lines display fibrillation, which evolves withage or repeat size into a phenotype reminiscent of heart insufficiency in patients.