Du mésoderme somitique à la fibre musculaire 1
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Du mésoderme somitique à la fibre musculaire 1-Introduction Les lignages mésodermiques Conséquence de la dosalisation Les gènes maîtres de la lignée musculaire Les protocadhérines Modèle des interactions entre BMP4 et les facteurs diffusibles de l’Organisateur dans l’ensemble de l’embryon DOS Dorsal:……… Dorsal:……….. la Chorde Dorsolatéral: Dorsolatéral:…..les ..les somites Latéral: ……….. le pronéphros ………..le Ventrolatéral: Ventrolatéral:….les lames latérales Ventral: ……….. les ilots sanguins ………..les VENTRE Au niveau de la zone marginale, ces interactions déterminent l’ l’ordre des dérivés mésodermiques depuis la chorde dorsale jusqu’ jusqu’aux cellules sanguines ventrales. Le mésoderme somitique se segmente en unités répétitives semblables, les somites. Ils sont métamérisés. Du mésoderme somitique à la fibre musculaire 1-Introduction Les lignages mésodermiques Conséquence de la dosalisation Les gènes maîtres de la lignée musculaire Les protocadhérines Dès le stade gastrula, des gènes de la lignée musculaire s’expriment dans le mésoderme paraxial. Ce sont les gènes MyoD et Myf5 dont l’expression se restreint au niveau des muscles issus des somites Du mésoderme somitique à la fibre musculaire 1-Introduction Les lignages mésodermiques Conséquence de la dosalisation Les gènes maîtres de la lignée musculaire Les protocadhérines La paraxial protocadhérine s’exprime d’abord dans la zone marginale dorsolatérale au cours de la gastrulation puis se restreint à la zone marginale latérale, domaine du mésoderme paraxial, à l’origine des somites. 2-La formation des somites La métamérisation La segmentation du mésoderme présomitique (PSM) Aproche expérimentale Aspects moléculaires Epithelialisation Régionalisation Les premiers somites apparaissent dans la région troncale antérieure de l’embryon au cours de la neurulation. Postérieurement, le PSM génère les somites à intervalles réguliers. Aussi bien chez l’amphibien que chez l’oiseau. 2-La formation des somites La métamérisation La segmentation du mésoderme présomitique (PSM) Aproche expérimentale Aspects moléculaires Epithelialisation Régionalisation Avant même que les somitomères ne se séparent, ceux-ci apparaissent dans la région craniale du PSM par des constrictions de plus en plus marquées, depuis la région postérieure vers la région antérieure. Mise en évidence de la frontière somitique par la microchirurgie embryonnaire entre la caille et le poulet. Les tissus greffés sont repérés par un marqueur morphologique nucléaire : la densité de l’hétérochromatine. A-Les cellules intersomitomèriques greffées dans du mésoderme insegmenté créent une nouvelle séparation somitique. B-Les cellules somitomèriques médianes greffées ne provoquent pas de scission intersomitique. 2-La formation des somites La métamérisation La segmentation du mésoderme présomitique (PSM) Aproche expérimentale Aspects moléculaires Epithelialisation Régionalisation La chronologie de la segmentation dans le PSM est un mécanisme intrinsèque et ne nécessite aucune interaction extérieure. La maturation des somitomères est la conséquence de l’expression des gènes Impliqués dans l’horloge de segmentation. L’un d’eux, Hairy1 (homologue des pair-rule de la drosophile), s’exprime avec une périodicité de 90 minutes superposable à celle de la formation d’un somite. La longueur du PSM chez le poulet représente 12 cycles d’oscillation de l’horloge de segmentation somitique. Ainsi, une cellule postérieure exprime 12 fois Hairy1 avant d’intégrer un somite. Comme pour Hairy1, Lunatic fringe s’exprime de manière dynamique selon un modèle similaire. En conséquence, les deux gènes oscillent de manière synchrone dans le PSM. On remarque que Lunatic fringe s’exprime dans la moitié antérieure du somitomère alors que Hairy1 s’exprime dans la moitié postérieure. Finalement, Notch s’exprime dans la limite antérieure du somitomère en avant du domaine d’expression de Lunatic fringe. C’est à ce niveau que se fera la scission entre deux somitomères 2-La formation des somites La métamérisation La segmentation du mésoderme présomitique (PSM) Aproche expérimentale Aspects moléculaires Epithelialisation Régionalisation Notch code un récepteur transmembranaire dont la liaison à son ligand delta entraine deux effets en cascade: 1-Un clivage cytoplasmique qui génère une voie de transduction 2-laquelle déclenche l’activation d’un gène cible impliqué dans l’inhibition de Notch. Ainsi s’établi une boucle de régulation négative basée sur l’activation et l’inhibition cycliques de Notch. Le gène Paraxis intervient dans l’épithelialisation du somitomère. Sa mutation induit un phénotype désorganisé. 2-La formation des somites La métamérisation La segmentation du mésoderme présomitique (PSM) Aproche expérimentale Aspects moléculaires Epithelialisation Régionalisation Les hybridations in situ ci-contre Mettent en évidence la règle de colinéarité entre les domaines d’expression et l’ordre des gènes Hox sur les chromosomes. Les deux premières vertèbres cervicales, l’atlas et l’axis sont aisément reconnaissables par leur morphologie différente. Chaque structure est définie par une combinatoire de gènes Hox. Le knock out de l’un de ces gènes entraîne une modification de cette combinatoire qui défini une structure différente. Dans cet exemple, le knock out de HoxB4 modifie la combinatoire de l’axis, qui devient semblable à celle de l’atlas. L’axis prend le phénotype de l’atlas. De même, le knock out de HoxC8 entraîne la formation d’une côte surnuméraire sur la première vertèbre lombaire. 3-Ségrégation des lignages musculaires somitiques les trois tissus fondamentaux chez les amphibiens les trois tissus fondamentaux chez les amniotes: ségrégation des cellules musculaires le poulet la souris Spécification des types cellulaires somitiques 3-Ségrégation des lignages musculaires somitiques les trois tissus fondamentaux chez les amphibiens les trois tissus fondamentaux chez les amniotes: ségrégation des cellules musculaires le poulet la souris Spécification des types cellulaires somitiques 3-Ségrégation des lignages musculaires somitiques les trois tissus fondamentaux chez les amphibiens les trois tissus fondamentaux chez les amniotes: ségrégation des cellules musculaires le poulet la souris Spécification des types cellulaires somitiques 3-Ségrégation des lignages musculaires somitiques les trois tissus fondamentaux chez les amphibiens les trois tissus fondamentaux chez les amniotes: ségrégation des cellules musculaires le poulet la souris Spécification des types cellulaires somitiques Sonic hedgehog Spécification du dermomyotome par Wnt1 et Wnt3a Interactions entre la myogenèse et la chondrogenèse
