Boulende-Saboubanga, Alain
(2015).
« Mécanismes de régulation de l'expression et de l'activité du facteur de transcription GATA4 » Thèse.
Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biologie.
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Résumé
GATA4 est un facteur de transcription conservé au cours de l'évolution qui agit comme un régulateur clé pour le développement et la fonction de plusieurs organes dont les gonades. Chez les mammifères, l'expression de GATA4 est proéminente dans les cellules somatiques des gonades des deux sexes. La génération de différents modèles de souris, incluant les souris transgéniques exprimant soit une forme mutante de GATA4 ou un allèle Gata4 knock-out conditionnel dans les gonades, a confirmé le rôle essentiel de ce facteur dans le développement précoce des gonades ainsi que pour la fertilité des deux sexes au stade adulte. En dépit de ce rôle crucial au cours de la reproduction, les connaissances sur les mécanismes de régulation de l'expression de GATA4 et son activité demeurent limitées. Nous avons précédemment mis en évidence un mode d'épissage alternatif pour GATA4 et identifié que chez les humains et les rongeurs, GATA4 est exprimé sous forme de multiples transcrits qui diffèrent selon leur premier exon. Parmi ceux-ci, deux exons seulement sont conservés à travers différentes espèces : l'exon proximal Gata4 1a et distal 1b. Ces transcrits E1a et E1b sont co-exprimés dans tous les tissus exprimant GATA4 et sont générés à partir de deux promoteurs distincts, régulés indépendamment. Malgré cette différence dans leur origine 5', chacun des transcrits E1a et 1b est efficacement traduit et concoure à la production d'une protéine GATA4 à des niveaux similaires. Nos travaux in vitro ont antérieurement démontré qu'un motif Ebox conservé, localisé en amont de l'exon 1a est important pour l'expression de Gata4 dans les gonades. Concernant la fonction de GATA4, d'autres études in vitro et in vivo ont confirmé que sa phosphorylation via le résidu sérine 105 est cruciale pour l'activité de la protéine dans les cellules cardiaques. Cependant, l'importance de ce résidu sérine 105 dans la fonction gonadique de GATA4 n'est pas connue. La létalité embryonnaire précoce observée chez les souris invalidées pour le gène Gata4, a freiné pendant longtemps l'exploration in vivo des mécanismes de régulation de l'expression de GATA4. L'utilisation de plusieurs modèles de souris présentant un allèle Gata4 hypomorphique a depuis lors amélioré les connaissances sur le rôle de Gata4 dans la différenciation et la fonction des gonades. C'est dans cette optique, que nous avons généré la lignée Gata4EboxKO pour étudier l'importance du motif Ebox dans l'expression de Gata4. La mutation du motif Ebox conduit à une diminution marquée et spécifique de l'expression des transcrits Gata4 E1a dans les gonades et dans plusieurs autres tissus qui expriment GATA4, à différents stades du développement. Le motif Ebox est donc essentiel pour l'expression du transcrit 1a. Toutefois, l'expression du transcrit 1b n'est pas affectée et augmentent même dans les gonades au stade embryonnaire, suggérant que ce transcrit serait favorisé au cours de la traduction pour compenser la diminution du transcrit 1a. Ceci explique l'absence d'un phénotype physiologique vu que la protéine GATA4 est toujours présente. Nous avons dans un second temps caractérisé une lignée de souris mutée Gata4S105A afin de déterminer l'importance du résidu sérine 105 dans la fonction gonadique de GATA4. Les résultats montrent que la mutation GATA4 S105A est associée à une modification notable de la taille des tissus reproducteurs dépendant des androgènes, et entraine une diminution significative du niveau de testostérone chez les souris mâles adultes qui demeurent toutefois fertiles. De façon convaincante, nos travaux ont révélé que cette baisse du niveau de testostérone corrèle avec une diminution remarquable de l'expression des protéines et enzymes impliquées dans le processus de stéroïdogenèse menant à la synthèse de testostérone. Enfin, nos résultats suggèrent également que la stéroïdogenèse anormale chez les mutants Gata4S105A n'est pas liée à un défaut de différentiation des cellules de Leydig mais provient plutôt d'une altération spécifique du programme de stéroïdogenèse elle-même induite par la mutation GATA4 S105A. En conclusion, les résultats présentés dans cette thèse confirment le rôle critique de l'élément Ebox proximal pour l'expression du transcrit 1a de GATA4 et attestent pour la première fois que la phosphorylation de la sérine 105 de GATA4 est nécessaire in vivo pour une stéroïdogenèse appropriée chez les mâles.
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MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Gata4, régulation de gènes, Ebox, transcrits alternatifs, testicule, ovaire, cellules de Leydig, stéroïdogenèse, enzymes stéroïdogéniques, testostérone.
| Type: |
Thèse ou essai doctoral accepté
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| Informations complémentaires: |
La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur. |
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Directeur de thèse: |
Pilon, Nicolas |
| Mots-clés ou Sujets: |
Facteur de transcription GATA4 / Régulation génétique / Éléments E-box / Ovaires / Testicules / Hormones sexuelles |
| Unité d'appartenance: |
Faculté des sciences > Département des sciences biologiques |
| Déposé par: |
Service des bibliothèques
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| Date de dépôt: |
27 avr. 2022 13:27 |
| Dernière modification: |
27 avr. 2022 13:27 |
| Adresse URL : |
http://archipel.uqam.ca/id/eprint/15411 |
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