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     Cellules souches et développement


  Responsable : Shahragim Tajbakhsh (shaht@pasteur.fr)


  resume

 

La thématique du laboratoire est centrée sur l'étude des cellules souches, et la restriction de leur destin cellulaire vers le lignage du muscle squelettique au cours du développement. Nous appliquons notre étude aux stades embryonnaire, post-natal et adulte. Nous avons utilisé une approche génétique chez la souris, mettant en oeuvre à la fois la transgénèse et le knock-in  afin de localiser, d'isoler et de caractériser ces cellules souches dans les somites de l'embryon, dans les membres en formation et dans les cellules satellites du muscle squelettique adulte.



  rapport

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Acquisition de l'identité du muscle squelettique :

Nous avons montré précédemment qu'en l'absence de Myf5, les progéniteurs du muscle restent multipotents et peuvent changer de destin dans l'embryon en fonction de leur environnement. Ces données, ajoutées au fait que l'expression de Myf5 marque les cellules satellites post-natales, qui ont des propriétés comparables aux cellules souches, nous ont amenés à créer différents allèles knock-in dans le locus de Myf5. Ainsi, notre répertoire de knock-in comprend les allèles pour nlacZ, Myod et GFP. Ces souris nous permettent d'étudier la hiérarchie des gènes qui contrôle la myogénèse, et ont aussi été conçues pour caractériser les cellules souches du muscle squelettique aux niveaux moléculaires et cellulaires.

En utilisant des souris double-mutant, nous avons démontré que le gène Pax3, un facteur de transcription caractérisé par la présence d'un motif "paired-box" et le facteur de transcription Myf5 agissent en amont de Myod. Les autres gènes impliqués dans le développement précoce du muscle squelettique sont le récepteur tyrosine-kinase, Met, et le paralog de Pax3, Pax7. Le rôle de Met dans le programme génétique est en cours d'étude à l'aide de la souris double mutant Met :Myf5. Pax7 joue un rôle clé dans la spécification des cellules satellites post-natales. De ce fait, nous nous intéressons au rôle du gène Pax7 dans les cellules satellites adultes en combinaison avec Myf5.

Afin de mieux caractériser le rôle des facteurs myogéniques dans le mécanisme de mise en place des côtes, de nouvelles souris ont été générées avec des allèles de Myf5 qui ne provoquent pas de phénotypes sur les côtes distales. Au cours de cette étude, nous avons découvert que les manipulations du gène Myf5 par ciblage génétique peuvent perturber le gène Mrf4 qui lui est génétiquement lié. Après l'étude du rôle de Mrf4, désigné jusqu'alors comme un gène de différenciation, nous avons mis en évidence, à notre grande surprise que ce gène de régulation peut établir, à lui seul, l'identité musculaire. Ainsi, les doubles mutants Myf5 :Myod génèrent des muscles squelettiques sous l'action de Mrf4.

Caractérisation des cellules souches du muscle squelettique:

Nous étudions la fonction des cellules souches en utilisant plusieurs stratégies. Une première approche ex-vivo consiste à analyser des explants ou des cellules primaires qui sont isolés à partir d'embryons et de souris adultes. L'étude se focalise sur la transition de l'état souche à différencié de ces cellules, avec une attention particulière pour leur mode de division : asymétrique vs.symétrique. Nous utilisons des techniques d'imagerie pour étudier les événements d'auto-renouvellement et de différenciation dans l'organisme vivant et en culture. Nos études montrent que le mécanisme qui induit l'asymétrie fonctionne dans les myoblastes dérivés des cellules satellites et nous avons des images de divisions asymétriques des cellules de ce lignage. Nous envisageons d'étendre ces recherches à l'organisme et d'utiliser une approche de transgénèse pour manipuler le destin des cellules souches dans le but de modifier leurs décisions cellulaires et d'identifier les facteurs impliqués

Légende

Où sont localisées les cellules souches du muscle et comment se renouvellent t'elles ?

Durant le développement embryonnaire, les cellules souches du muscle squelettique dans le corps sont localisées dans les somites, unités segmentées, localisées de chaque côté le long du tube neural (A). Plus tard, elles se répartissent dans l'épithélium dermomyotome et pendant l'étape fœtale (B). On les retrouve dans la masse du muscle squelettique. Au stage post-natal et adulte, les cellules satellites représentent une population potentielle de cellules souches. Les cellules satellites peuvent être identifiées génétiquement et se distinguent des cellules myonucléées des souris knock-in Myf5nlacz/+ comme on peut le voir sur les fibres (C).Les myoblastes dérivés des cellules satellites peuvent se diviser en cellules asymétriques comme le montre le facteur Numb qui se différencie en cellule fille durant la mitose.

Mots-clés: cellules souches, division cellulaire asymétrique, muscle squelettique, somites, cellules satellites, Myf5, Pax7, Numb



  publications

puce Toutes les publications 2003 sur notre base de données


  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
  Elisabeth Croullebois (celisa@pasteur.fr) TAJBAKHSH, Shahragim (Chef de laboratoire, shaht@pasteur.fr) KASSAR-DUCHOSSOY, Lina (research assistant ; lduchos@pasteur.fr)

GAYRAUD-MOREL, Barbara (post-doc ; bgayraud@pasteur.fr)

SHININ, Vasily (post-doc ; vshinin@pasteur.fr )

JORY, Aurélie (étudiante DEA, Thèse, Université Paris 6 ; ajory@pasteur.fr)
GOMES, Danielle (Technicienne, IP dgomes@pasteur.fr)

VASCONCELOS, Caroline (Technicienne ; CDD cvasco@pasteur.fr)

CRETENET, Claudine (Agent de Laboratoire IP)

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