La régionalisation de l'expression de gènes cardiaques : implications pour la morphogenèse du coeur.

Abstract

Le coeur des vertébrés est formé à partir de compartiments morphologiquement distincts qui sont décelables chez l’embryon précoce et qui se remodèlent ensuite au cours de la cardiogenèse. Des études de transgenèse chez la souris ont mis en évidence des différences transcriptionnelles inattendues entre différentes parties du coeur, y compris les régions droite et gauche. Une telle régionalisation est aussi décelée, souvent de manière transitoire, pour certains gènes endogènes. Les molécules de signalisation ainsi que les facteurs de transcription éventuellement impliqués dans ces phénomènes commencent à être identifiés et leur rôle mis en évidence par mutagenèse. La régionalisation du myocarde apparaît dès l’inflexion du tube cardiaque qui reçoit des informations de position selon l’axe antéro-postérieur puis des signaux de latéralisation responsables de l’asymétrie. Les souris transgéniques qui révèlent cette régionalisation permettent une analyse fine de la contribution des différentes régions du coeur embryonnaire à la constitution du coeur adulte. Chez certaines souris mutantes, qui se présentent comme des modèles de malformations cardiaques congénitales chez l’homme, le suivi du développement cardiaque permet de rattacher ces malformations à des interactions aberrantes entre les divers compartiments cardiaques.

The vertebrate heart is composed of a series of distinct morphological compartments which are established in the early embryo and remodelled during subsequent cardiogenesis. Transgenic mouse studies have shown that these compartments, including right and left cardiac chambers, correspond to a series of independant transcriptional units. These results, supported by the transiently compartmentalised expression profiles of a subset of endogenous cardiac genes, reveal a modular basis to transcription in the myocardium. Regionalised expression domains provide informative markers with which the contribution of different regions of the embroyonic heart to particular structures of the adult heart can be followed during normal cardiogenesis, and, using mouse models of cardiac malformations, during abnormal heart development. Congenital heart disease in man is frequently the result of abberant interactions between different cardiac compartments. Regionalisation within the myocardium becomes evident at the time of cardiac looping, and is the product of two patterning inputs: firstly position along the anterior-posterior axis of the early heart tube, and secondly embryonic laterality signals which dictate cardiac asymmetry. Recent experiments have begun to elucidate the role of different cardiac transcription factors in directing regionalised expression domains in the embryonic heart. [References: 44]