Contribution à l'étude de la cardiogenèse chez drosophila melanogaster (génomique fonctionnelle et analyse des éléments régulateurs)

Un grand nombre de cardiomyopathies affectent l'organogenèse du muscle cardiaque soulignant l importance d'approfondir nos connaissances de la cardiogenèse. Mon projet de thèse a consisté, par l analyse de l expression des gènes à grande échelle et l identification in silico de séquences régulatrices putatives, en la caractérisation des mécanismes moléculaires contrôlant l organogenèse du coeur chez la drosophile. J ai, dans un premier temps, analyser la dynamique du transcriptome à 8 temps successifs au cours du remodelage du tube cardiaque larvaire en coeur adulte. L analyse fonctionnelle des données de puces à ADN m a permis de dresser une véritable cinétique transcriptionnelle et de mettre en évidence précisément les voies de signalisation potentiellement impliquées dans ce processus. Par une étude génétique de ces voies de signalisation identifiées, je montre d une part que la voie de signalisation Wnt est nécessaire à la reprogrammation des myocytes cardiaques, et d autre part que l activation de la voie EGF-PDGF est requise pour la formation des valves cardiaques adultes. Dans un second temps, j ai analysé l expression différentielle des gènes entre l aorte larvaire et le coeur larvaire, et identifié une quinzaine de gènes partageant spécifiquement le domaine d expression du gène homéotique abd-A dans le coeur. Sous l hypothèse que ces gènes soient régulés directement par abd-A et d autres facteurs de transcription en commun, j ai utilisé à la fois la technique de l empreinte phylogénétique et une méthode de recherche de regroupement de motifs pour identifier les modules cis-régulateurs putatifs responsables de leur co-expression. Trois enhancers se sont révélés être positifs pour récapituler une expression spécifique dans le coeur, et une analyse plus approfondie de ces séquences devrait nous aider à déterminer si les gènes correspondants sont des cibles directes d abd-A.A number of inherited cardiomyopathies affect cardiac muscle organogenesis emphasizing the need to improve our knowledge of heart formation. My thesis project concerned, by whole genome analysis and in silico identification of putative cis-regulatory sequences, the characterization of molecular mechanisms controlling heart organogenesis in drosophila. I have first drawn a molecular portrait of adult heart morphogenesis by whole-genome expression profiling at 8 successive time-points. This transcriptional map pointed out specific signalling pathways as potential players in the process. Phenotypic analysis confirmed they are involved in discrete steps of the remodelling. In particular, the Wnt signalling pathway is involved in cardiac myocyte trans-differentiation, while activation of the VEGF-PDGF pathway is required for adult cardiac valve formation. In a second work, I analyzed the differential expression between the aorta and the heart regions in larvae, and identified a dozen of genes that share the same expression pattern of the homeotic gene abd-A in the heart. As these genes are likely to be regulated by abd-A and other common transcription factors, I used a bioinformatic approach based both on the phylogenetic footprinting method and the research of motif clusters to identify the putative cis-regulatory modules responsible of their co-expression. Three enhancers have been found as positive to drive a specific expression in the heart part, and a more detailed analysis of these sequences should help us determine if the corresponding genes are direct targets of abd-A.AIX-MARSEILLE2-BU Sci.Luminy (130552106) / SudocSudocFranceF