Chez le poisson zèbre, le muscle squelettique axial est composé de deux types de fibres musculaires différentes, les fibres lentes et les fibres rapides, organisées le long de l’axe antéro-postérieur et délimités par des frontières somitiques. Les cellules cuboïdes adaxiales, précurseurs des fibres lentes, sont les premières cellules musculaires à se différencier. En cours de somitogenèse elles s’allongent et migrent à partir de la notochorde radialement vers l’extérieur du somite formant une couche monocellulaire de fibres lentes mononuclées. Au sein de ces précurseurs en cours de réarrangement, se déroule l’initiation de la myofibrillogénèse. Ces premières étapes de formation des myofibrilles sont peu connues et nous aimerions comprendre les mécanismes sous-jacents liés à cette initiation. La structure et la composition du sarcomère sont conservées au cours de l’évolution, offrant la possibilité d’utiliser le poisson zèbre comme model afin de mieux comprendre les processus de myofibrillogénèse chez les Vertébrés et potentiellement d’expliquer l’origine des Myopathies Myofibrillaires qui affectent le développement des myofibrilles chez l’Homme. Récemment, nous avons montré que la perte de fonction la protéine Quaking A chez le poisson zèbre perturbait, entre autre, la maturation finale des fibres musculaires lentes. Cette protéine de liaison aux ARN fait partie de la famille des protéines à domaine STAR, elle possède généralement d’autres isoformes chez les Vertébrés. Au cours de ma thèse, j’ai identifié chez le poisson zèbre, par comparaison de séquence in silico, un homologue du gène qkiA que nous avons nommé qkiC. L’expression des gènes qkiA et qkiC est recouvrante sur le territoire des cellules adaxiales. Bien que la perte de fonction de QkiC n’ait aucuns effets sur développement des fibres lentes, la perte de fonction conjointe de QkiA et QkiC induit un phénotype cellulaire autonome sévère et ce, dès les stades précoce de myofibrillogénèse. Ensemble nos données suggèrent une interaction fonctionnelle des deux homologues dans les cellules adaxiales que nous avons cherché à comprendre et à décrire. Un phénotype similaire est induit par la perte de fonction des protéines Mef2C/D, Nous avons montré que ces deux voies agissent en parallèle afin d’initier et d’accompagner le programme de myofibrillogénèse. A 24hpf, une accumulation des protéines de Myosine et une dissection/désolidarisation des filaments épais sont observées dans les fibres lentes, fortement lié à une destruction importante de la bande-Z. Ces phénotypes sont similaires à ceux utilisés par les pathologistes pour décrire les Myopathies Myofibrillaires. Ainsi, notre étude montre un nouveau type de régulation précoce de la myofibrillogénèse et offre un model potentiel pour étudier chez le poisson zèbre les myopathies myofibrillaire. / In zebrafish, myotomes are organized along the antero-posterior axis within repeated units called somites. Contractile fibers are subdivided into two muscle cell types, the slow muscle fibers and the fast muscle fibers. The slow muscle cells are located on the surface of the embryo body while the fast muscle cells are located deeper in the somite, underneath the slow muscle cells. Myogenesis correspond to transitions from unspecified mesodermal cells to mature and functional muscle fibers. These cellular transitions have been extensively studied. However relatively little is known about early developmental mechanisms that are required to form premyofibrils, neither about maturation processes, during which premyofibrils evolved in contractile myofibers. This process called myofibrillogenesis involved a dynamic assembly of the elementary components of the sarcomere that occurred first in adaxial cells, the muscle precursors of slow muscle fibers. Here we show that QkiA and QkiC, two RNA-binding proteins with STAR domain, are required during the early step of myofibrillogenesis where Moysin proteins are not correctly assembled. This early phenotype leads to a strong and specific alteration in the maturation of thick Myosin filaments at 24hpf. The combined QkiA/QkiC loss of function induced a dissection of thick filaments followed by the accumulation of Myosin proteins at the tip of slow muscle cells in a cell autonomous manner. Interestingly, the loss of function of Mef2C/D, two myogenic enhancers from the same family, induced a similar phenotype. However we have shown that Quaking and Mef2 proteins act in parallel ways to control and regulate myofibrillogenesis. Remarkably, we have seen that the accumulation of Myosin, the dissection of thick filaments and the alteration of the Z-disk, induced by QkiA/C loss of function, are the pathologic phenotypes found in Human Myofibrillar Myopathies (MFM). This subgroup of myopathies has been created recently and very few is known about mechanisms involved in those diseases. We propose that QkiA and QkiC is another regulated system that is required to initiated and maintained myofibrillogenesis.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2014PA066576 |
| Date | 17 January 2014 |
| Creators | Dutrieux, Francois Xavier |
| Contributors | Paris 6, Rosa, Frédéric |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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