Résumé
Pax3 agit en amont de la hiérarchie génétique contrôlant la myogenèse lors de la spécification des cellules mésodermiques multipotentes. Malgré ses fonctions essentielles, les cibles de ce facteur de transcription sont peu connues à ce jour. Afin d'identifier les cibles de Pax3, nous avons étudié le transcriptome des cellules progénitrices qui délaminent depuis les somite hypaxiaux pour coloniser le bourgeon de membre. Au stade El0.5 de développement, cette population de cellules a l'avantage d'être dans un état non différencié. La souris Pax3GFP/+ permet d'isoler une population pure de cellules Pax3+ directement par cytométrie de flux. En utilisant des puces à ADN j'ai pu comparer le transcriptome des cellules Pax3GFP/+ à celui de cellules portant l'allèle gain de fonction où les cibles de Pax3 sont suractivées. Cette étude à permis l'identification de 200 cibles putatives dont 3 ont fait l'objet d'une analyse approfondie in vivo. D'abord, j'ai montré que la signalisation FGF est régulée par Pax3, notamment par l'activation directe du gène codant pour le récepteur Fgfr4 et Sproutyl, un inhibiteur intracellulaire de cette voie de signalisation. Cette double régulation permet de moduler l'entrée des cellules progénitrices dans la voie de différentiation musculaire. Deuxièmement, j'ai identifié une nouvelle interaction génétique entre les gènes Foxc2 et Pax3 : ces deux gènes se répriment mutuellement. La boucle d'inhibition réciproque entre les gènes Pax3/Pax7 et Foxc2 module le choix de destin musculaire au sein du dermomyotome. Enfin, j'ai montré que le gène Itm2a codant pour une protéine transmembranaire est sous le contrôle direct de Pax3. Afin d'étudier le rôle de Itm2a, j'ai invalidé ce gène chez le souris, avec des résultats potentiellement intéressants sur l'intégrité du somite.
In the mouse embryo, Pax3, which encodes a paired and homeodomain transcription factor, regulates the entry of muscle progenitor cells into the myogenic program and ensures their survival. In order to identify Pax3 targets in vivo in the myogenic context, we decided to focus on a subpopulation of Pax3+ cells, namely the muscle progenitors that migrate to the forelimb bud, which, at El0.5, are not yet differentiated. We have used the Pax3GFP/+ allele to directly isolate a pure population of muscle progenitor cells by FACS sorting and analyzed their transcriptome by comparing Pax3GFP/+ to Pax3PAX3~FKHR/GFP cells where Pax3 targets genes are up-regulated. This screen led to the identification of 200 putative Pax3 target genes, 3 of which have been validated and further analysed. First, we have shown that the FGF signaling pathway is regulated by Pax3, notably through the direct activation of the gene encoding the Fgfr4 receptor and the intracellular inhibitor Sproutyl. We propose that Pax3 orchestrates the effects of the FGF signaling pathway to modulate the balance between a progenitor state and a differentiated state. Second, we establish that Pax3 and Foxc2 repress each other through a negative feedback loop,/with important consequences for myogenesis when this loop is perturbed. We propose that this equilibrium is required for cell fate choices in the dermomyotome. Third, the gene encoding the transmembrane protein Itm2a is directly regulated by Pax3 and its function during development has been studied by generating an Itm2a conditional allele, with potentially interesting results on somite integrity in the mutant embryos.