Projet ANR-13-BSV2-0010 – Muscle-Identity : Spécification et réalisation de l'identité musculaire chez la drosophile.
Programme : Blanc - SVSE 2 - Biologie cellulaire et biologie du développement (Blanc SVSE 2) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur Alain VINCENT (Centre de Biologie du Développement)
Partenaires : Centre de Biologie du Développement
Montant : 405949.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 48 mois
Résumé : La musculature de chaque animal est composée d’un ensemble de muscles de morphologies très diverses. Elucider les mécanismes moléculaires et cellulaires à l’origine de cette diversité reste un défi des recherches en myologie. Notre programme de recherche vise à comprendre  le contrôle de cette diversité en étudiant deux étapes de la myogenèse: i) la spécification de l’identité des progéniteurs musculaires (PC); ii) la réalisation de l’identité musculaire, c.a.d., la traduction de l’identité de chaque PC en morphologie spécifique. 
Nous utilisons comme modèle d’étude la formation de deux muscles distincts chez la drosophile, un muscle dorso-latéral (DA3) et un muscle dorsal (DA2) qui expriment deux facteurs de transcription identitaires (iFTs) différents, respectivement Collier  (Col) et Tail-up/Islet1 (Tup).
Notre premier objectif est d’identifier l’ensemble des facteurs de transcription (FTs) requis pour la spécification et la réalisation de l’identité musculaire par un crible génétique systématique couvrant les 3 chromosomes. Une étude pilote a révélé plusieurs types de changement d’identité du muscle DA3 correspondant à la perte d’un TF d’identité (iTF). Nous étudierons la fonction de ces iTFs afin d’établir les réseaux de régulation génique (GRN) contrôlant l’identité du muscle DA3 avant d’étendre cette analyse à d’autres muscles. Notre crible est le premier réalisé à l’échelle du génome, visant à identifier des combinatoires d’iTFs spécifiant l’identité musculaire.
L’activation d’iTFs spécifiques dans un PC reflète la position de ce PC le long des axes du corps. Nos travaux récents suggèrent l’intervention d’un mécanisme dit « de passage de témoin » entre 2  modules cis-régulateurs (CRMs): L’accumulation d’un ITF, sous le contrôle d’un CRM « positionnel », permet d’activer un CRM secondaire, « de mémoire », responsable du maintien de l’expression de l’iTF au cours de la croissance musculaire. Notre 2ème objectif est de tester ce mécanisme dans un contexte génomique normal. Pour élargir les conclusions tirées de l’expression de col, nous étudierons la régulation de tup et identifierons les TFs se liant aux CRM « de mémoire » par un crible d’interactions chez la levure. Cette étude permettra de comprendre comment l’information positionnelle intégrée au niveau de chaque PC est propagée à l’ensemble d’une fibre musculaire pour maintenir son identité.
Un 3ème objectif, majeur, est d’explorer le processus de reprogrammation transcriptionnelle des myoblastes « naïfs » incorporés dans la fibre musculaire. Nous développerons de nouvelles stratégies permettant de comparer les transcriptomes de fibres musculaires spécifiques et d’identifier des gènes cibles directs de Col et Tup dans ces fibres. Un des objectifs est de caractériser lesgènes requis pour l’attachement de chaque muscle à des cellules de tendon spécifiques. L’intégration de la dynamique de reprogrammation des noyaux et des aspects cellulaires de la différenciation des fibres musculaires apportera une vision intégrée de la réalisation de l’identité musculaire et du rôle des gènes cibles directs d’iTFs  dans le contrôle de la morphologie spécifique à chaque muscle. 
La précision du patron musculaire de la drosophile soulève la question des mécanismes d’évolution de ce patron. Notre 4ème objectif est à plus long terme. Il s’agit de comparer la morphologie et le code iTF des muscles entre 2 espèces de drosophile (larve ambulante), un moustique (larve aquatique) et l’abeille (larve sessile). Finalement, notre découverte récente que Tup agit comme iTF a révélé un parallèle intéressant entre les GRN mobilisés dans les muscles dorsaux de la drosophile, et les muscles pharyngaux des chordés. Nous poursuivrons l’étude de ce parallèle en collaboration avec des équipes externes.
L’ensemble de ces travaux permettra une vision globale de l’intégration des processus génériques et identitaires  au cours de la différenciation musculaire.