L'objectif global du projet est de définir les mécanismes régulateurs déterminant le type de myofibre du muscle squelettique adulte et plus spécifiquement les mécanismes contrôlant l'expression d'un seul gène de chaîne lourde de myosine (Myh) dans les centaines de noyaux présents dans une fibre donnée. Les principaux types de myofibres sont généralement définis par les gènes Myh qu'ils expriment dans la fibre. Cependant les mécanismes de régulation qui déterminent quel gène Myh sera exprimé dans une myofibre ne sont pas connus. Le locus rapide Myh chez les mammifères est composé des gènes Myh2, Myh1, Myh4, Myh8 et Myh13 disposés sur 300Kb. Des travaux antérieurs de notre groupe ont identifié par des expériences 4C un super enhancer (SE) de 42kb en amont de Myh2, qui peut interagir avec les promoteurs de Myh2 dans le soléaire et avec le promoteur de Myh4 dans le quadriceps. Ce SE est composé d'éléments d'ADN discrets révélés par des expériences ATAC-seq (snATAC-seq) sur noyau unique réalisées avec des muscles squelettiques adultes, suggérant que ce SE pourrait contrôler l'expression rapide des gènes Myh. Notre recherche caractérisera comment le programme d'expression génique rapide des sous-types de myofibres est établi. En particulier, nous testerons l'hypothèse selon laquelle le SE au locus Myh est responsable de l'organisation des conformations alternatives de l'ADN pour s'assurer qu'un seul gène Myh est exprimé dans la fibre musculaire et le rôle des sous-types de motoneurones rapides dans ce choix.

Pour mener à bien notre programme, nous avons mis en place plusieurs approches complémentaires dont des outils uniques utilisant des souris transgéniques BAC-Myh, des modèles CrispR/Cas9 KO, des expériences de snRNA-seq st snATAC-seq sur muscle et des expériences RNAscope sur myofibres isolées pour comprendre les mécanismes de base définissant la spécification du sous-type rapide de la myofibre. Notamment nous voulons comprendre pourquoi tous les myonuclei d'une myofibre donnée expriment un gène rapide Myh unique alors que les gènes adjacents au locus sont silencieux. Le rôle du SE et l’influence des sous types de motoneurones de type rapide sur son activité seront analysés.