La différenciation cellulaire est un processus fondamental au cours du développement chez les organismes multicellulaires. Sa dérégulation perturbe le développement normal et entraîne l’apparition de diverses pathologies. Dans ce contexte, le projet de notre équipe a pour objectif de comprendre les mécanismes qui contrôlent la différenciation de cellules embryonnaires à l’origine de muscles squelettiques. En particulier, nous nous intéressons aux rôles des protéines de liaison à l'ARN dans la régulation post-transcriptionnelle de l’expression génique au cours de la différenciation de cellules musculaires.La régulation post-transcriptionnelle de l'expression génique par les protéines de liaison à l'ARN (RBPs) joue un rôle clé dans de nombreux processus physiologiques et pathologiques. Du fait de leur importance dans le maintien de l’homéostasie tissulaire, un nombre croissant de maladies chez l’homme est associé à une dérégulation de la biogenèse des ARNs, comme les maladies neurodégénératives et différents types de cancers. L’expression de la protéine RBM24 dans les muscles et les organes sensoriels est particulièrement conservée chez tous les vertébrés. Nous avons démontré qu’elle représente un régulateur essentiel de la différenciation cellulaire, et sa perte de fonction perturbe sévèrement le développement musculaire. Notre objectif est d’identifier les gènes cibles et les partenaires protéiques de RBM24 au cours de la différenciation myogénique, afin de comprendre son implication dans les processus de différenciation et régénération.

• La protéine Dishevelled (Dvl) est impliquée dans la transduction des signaux Wnt canonique et non-canonique, mais le mécanisme demeure très peu connu. En outre, son rôle dans l'activation de la signalisation Wnt/ß-caténine maternelle et dans la mise en place de structures dorsales de l’embryon a été largement énigmatique. Nous avons démontré que l’extrémité carboxy-terminale de Dvl régule l'activation de la signalisation Wnt canonique versus non-canonique, et que la fonction de Dvl maternelle est dispensable pour la formation de l'axe dorsal de l’embryon, mais indispensable pour les mouvements cellulaires (Elife 2016; Nat Commun 2017; J Biol Chem 2017; PloS Genet 2018).
• La dérépression transcriptionnelle et la régulation post-traductionnelle de l'expression génique jouent un rôle important dans la tumorigenèse, mais leur fonction au cours du développement n’a pas été élucidée. Nous avons démontré que XDSCR6, un gène localisé dans la région critique du syndrome de Down (trisomie 21), régule la formation du mésoderme et de l'axe embryonnaire en bloquant la fonction des protéines du groupe polycomb (PcG), incluant Ezh2. De plus, nous avons montré que XDSCR6 et Ezh2 sont d'importants régulateurs de l'activité transcriptionnelle de Stat3 dans la régionalisation du mésoderme au cours du développement précoce (Development 2013; J Biol Chem 2020).
• L’expression de la protéine de liaison à l'ARN RBM24 dans les muscles et les organes sensoriels est particulièrement conservée chez les embryons de vertébrés. L’analyse de la localisation subcellulaire révèle qu’elle est présente essentiellement dans le compartiment cytoplasmique des myoblastes entrant dans le programme de différenciation, mais s’accumule dans les noyaux des fibres musculaires matures. Nous avons montré qu'il représente une cible directe de MyoD et qu'il est nécessaire à la différenciation myogénique. De plus, elle interagit avec le complexe de la polyadénylation cytoplasmique pour réguler l’efficacité de la traduction des ARNm codant pour les protéines cristallines pendant la différenciation du cristallin (Mech Dev 2010, 2014; Dev Dyn 2018; PNAS 2020).

Rôle de RBM24 dans la différenciation myogénique

La régulation transcriptionnelle de la myogenèse a été largement étudiée, mais le contrôle post-transcriptionnel de ce processus est encore très peu connu. Pour comprendre le mécanisme impliquant RBM24 dans la différenciation myogénique, nous allons réaliser une analyse à grande échelle des événements régulés par RBM24 pendant la myogenèse, incluant l'expression, la polyadénylation, la stabilité et l'efficacité de la traduction des ARNm spécifiquement exprimés dans les cellules musculaires. Nous comptons également identifier les partenaires de RBM24 et déterminer l'interaction fonctionnelle entre RBM24 et le complexe de polyadénylation cytoplasmique dans l’homéostasie de la synthèse protéique au cours de la différenciation musculaire.

Utilisation de l’approche CRISPR/Cas9 pour générer des mutants et lignées transgéniques de zebrafish dans l’analyse de la régulation post-transcriptionnelle - School of Life Science - Shandong University - Qingdao, China.