Projet ANR-13-JSV2-0001 – CARDIAC-SPE : Analyses moléculaires et fonctionnelles de la diversification cardiaque par de nouvelles approches génomiques cellule-spécifiques
Programme : JCJC- SVSE 2 – Biologie cellulaire, biologie du développement  et cellules souches (JCJC SVSE 2) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur Guillaume JUNION (Gred-CNRS UMR6293 – Clermont Université - INSERM U 1103)
Partenaires : Laboratoire de Génétique, Reproduction et Développement
Montant : 310000.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 42 mois
Résumé : Nos connaissances actuelles sur le contrôle génétique des états normaux et pathologiques du développement cardiaque sont essentiellement basées sur l'analyse fonctionnelle individuelle des gènes. Toutefois, les gènes ne fonctionnent pas seuls, mais plutôt d'une manière coordonnée et combinée et le tissu cardiaque n'est pas uniforme, mais composé, entre autre, de plusieurs unités spécialisées contractiles présentant des propriétés distinctes. Considérant cela, il est nécessaire d'identifier les réseaux de gènes qui fonctionnent pour générer la diversité des cellules dans les organismes au cours du développement. Les approches génomiques sont requises pour répondre à cette problématique mais doivent être réalisées à la résolution d'une cellule individuelle dans un contexte in vivo multicellulaire. 
- L'intérêt général du projet : Ce projet est dédié à améliorer nos connaissances sur les voies génétiques qui contrôlent la formation de types distincts de cellules cardiaques en appliquant de nouveaux développements technologiques permettant une résolution de type cellule-spécifique pour des approches globales à l'échelle du génome. Nous allons ainsi identifier le transcriptome spécifique à chaque type de cellules cardiaques ainsi que les mécanismes de régulation transcriptionnelle tout au long du processus de diversification cardiaque.
-Les objectifs scientifiques : Il y a quatre principaux objectifs dans cette étude: i) Effectuer des analyses comparatives de la transcription de novo, dans des  sous-ensembles de cellules cardiaques  ii) Effectuer une mesure de la dynamique de traduction cellule-spécifique en isolant les ARNm associés aux ribosomes dans les sous-populations de cellules cardiaques iii) Réaliser des expériences d'immunoprécipitation de chromatin cellule-spécifiques après sélection de noyaux marqués et ainsi identifier les cibles directes des facteurs d'identité mais également le positionnement des histones modifiées (modifications post-traductionnelles) permettat de prédire l'activité transcriptionnelle. iv) classer les candidats identifiés et définir des signatures transcriptionnelles et traductionnelles qui spécifient différents sous-ensembles de cellules cardiaques à des fenêtres de temps différents et valider leurs rôles par des analyses fonctionnelles. 
La méthodologie: Toutes les expériences seront réalisées sur des embryons de Drosophile. Pour l'identification des transcrits naissants, nous allons utiliser l'immunoprécipitation de GFP fusionnée à Cap Binding Protein 20 (CBP20), suivie d'une purification de l'ARN et RNA-seq. Cette approche permet d'identifier les ARN non-codants tels que les miRNA, lincRNA ou ARN antisens, en plus des transcrits codant pour des protéines. Pour les profils de traduction, nous avons adapté la méthode TRAP (Heiman et al., 2008). Cette technique permet l'identification des ARNm en cours de traduction par l'immunoprécipitation d'une sous-unité du ribosome fusionnée à la GFP. Je veux cibler trois populations de cellules cardiaques Tin, Tin+Lb et Svp+Doc et trois fenêtres de temps correspondant aux stades de développement: 11-12, 12-14, 15-17. Ainsi, l'ensemble du processus d'acquisition des propriétés des cellules cardiaques, y compris leur capacité à se contracter seront couverts. Les données seront ensuite analysées par des outils bioinformatiques classiques disponibles dans l'équipe et les candidats sélectionnés soumis à des analyses fonctionnelles ciblant ces cellules.
- applications aux pathologies humaines : Il est communément observé que dans les dystrophies musculaires ou myopathies cardiaques les cellules musculaires sont touchées différemment. Les gènes responsables de cette sensibilité musculaire spécifique sont largement inconnus. Des études systématiques à grande échelle avec une résolution de type cellulaire, comme proposé dans le cadre de ce projet peuvent donner une réponse à ces questions et par conséquent des moyens nouveaux pour des approches thérapeutiques.