Analyse du rôle de la paire de gènes A830082K12Rik/Nr2f1 dans la gliogenèse du système nerveux entérique

Abstract

Les souris Spot qui sont un modèle pour le syndrome de Waardenburg couplé à la maladie de Hirschprung souffrent d’un manque de cellules dérivées de la crête neurale (CCN) incluant les neurones myentériques ainsi que les mélanocytes de la peau et du vestibule. La paire de gènes Nr2f1 et A830082k12Rik (K12) est significativement surexprimée dans les CCN entériques (CCNe) des embryons Spot. De plus, les CCNe des embryons Spot se différencient prématurément en cellules gliales au détriment des progéniteurs non différenciés. Plusieurs études récentes suggèrent que de nombreux cas de maladie de Hirschsprung pourraient être expliqués par une différentiation gliale précoce des CCNe induite par Sonic Hedgehog (SHH). Notre premier objectif est donc de déterminer si et comment le facteur de transcription Nr2f1 et son paralogue Nr2f2 sont impliqués dans la gliogenèse induite par SHH. Notre second objectif est de déterminer si le lncRNA K12 est capable de réguler un gène voisin en cis. Nous avons observé que le traitement de cellules P19 (modèle de cellules souches embryonnaires de souris) avec SHH induit effectivement l’expression de Nr2f1 et Nr2f2 (mesurée par RT-PCR) ainsi que celle de plusieurs marqueurs gliaux. De plus, le knock-down de Nr2f1/2 dans les CCN entériques semble effectivement bloquer la gliogenèse entérique. D’autre part, nos premières analyses du lncRNA A830082k12Rik montre qu’il est capable de réguler la transcription d’un gène voisin en cis. Le facteur de transcription NR2F1 semble être un facteur clé dans la gliogenèse entérique. Une meilleure compréhension de ses mécanismes d’action ainsi que des voies de signalisation impliqués dans sa régulation semble donc indispensable pour mieux comprendre cette étape clé du développement du système nerveux entérique.

The Spot mouse line is a model for Waardenburg syndrome associated with Hirschsprung’s disease (Waardenburg syndrome type 4). Spot mice suffer from a lack of neural crest cell (NCC)-derived cells including myenteric neurons in the colon and melanocytes in the skin and vestibule. The Nr2f1-A830082K12Rik (K12) gene pair is significantly overexpressed in enteric NCC (ENCC) of Spot embryos. In addition, ENCC of Spot embryos prematurely differentiate into glial cells at the expense of undifferentiated progenitors. Several recent studies suggest that some cases of Hirschsprung’s disease could be explained by an early glial differentiation of ENCC induced by Sonic Hedgehog (SHH). Our first goal is therefore to determine if and how NR2F1 transcription factor and its paralog NR2F2 are involved in the SHH-induced gliogenesis. Our second goal is to determine if the lncRNA K12 is able to regulate a neighboring gene in cis. We have observed that treatment of P19 cells (mouse embryonic stem cell model) with SHH effectively induces the expression of Nr2f1 and Nr2f2 (measured by RT-PCR) as well as several glial markers. In addition, knockdown of Nr2f1/2 in ENCC appears to effectively block enteric gliogenesis. On the other hand, our first analysis of K12 shows that this lncRNA is able to regulate the transcription of a neighboring gene in cis. NR2F1 transcription factor appears to be a key factor in enteric gliogenesis. A better understanding of its mechanisms of action as well as the signaling pathways involved in its regulation therefore seems essential to better understand this key stage of the development of the enteric nervous system.