L’asymétrie droite-gauche du cœur est essentielle à l’établissement de la double circulation sanguine : des anomalies dans l’information de position droite-gauche dans l’embryon entraînent des malformations cardiaques congénitales dans le syndrome d’hétérotaxie. Alors que le cœur se forme initialement comme un tube droit, il acquiert une forme hélicoïdale asymétrique au cours du processus de la boucle cardiaque. Il s’agit d’une étape clé de la morphogenèse cardiaque, au cours de laquelle les cavités cardiaques sont alignées, condition préalable à la bonne plomberie de la circulation sanguine. Bien que le déterminant gauche NODAL soit un régulateur important de la boucle cardiaque, des travaux antérieurs en laboratoire ont montré qu'il n'est pas le seul facteur d'asymétrie, de sorte que NODAL biaise et amplifie des asymétries préexistantes. Pourtant, les asymétries autres que la signalisation NODAL sont restées floues. Afin d'étudier l’information de position droite-gauche des précurseurs cardiaques, nous avons conçu une approche transcriptomique pour mettre en évidence l'expression différentielle des gènes dans les champs cardiaques droit et gauche de l'embryon de souris. Le crible transcriptionnel a été réalisé sur des embryons individuels, à sept stades séquentiels de la boucle cardiaque. À partir d'un crible pilote initial, nous avons identifié Notch3 comme un nouveau gène asymétrique. La cartographie spatio-temporelle de pointe, quantitative et en 3D, de l'expression de Notch3 a révélé une expression transitoire dans le mésoderme de la plaque latérale gauche, contenant des cellules précurseurs cardiaques, précédent le stade de la boucle cardiaque. Nous avons montré que Notch3 était co-exprimé avec Nodal au sein de cette population et que l'asymétrie de Notch3 était amplifiée par la signalisation NODAL, fournissant la première preuve moléculaire que NODAL agit comme un amplificateur d'asymétrie. Étant donné que la souris possède quatre récepteurs Notch paralogues, nous avons étudié la redondance potentielle entre eux. À partir de données publiées de séquençage d'ARN en cellules uniques et de nouvelles cartographies quantitatives, nous avons observé des profils d'expression spécifiques : l'expression de Notch4 est négligeable, celle de Notch1 est limitée à l'endocarde et à l'aorte dorsale, tandis que Notch2 est exprimé dans les progéniteurs cardiaques et enrichi dans le champ juxta-cardiaque, où le niveau de Notch3 est bas. Nous n'avons pas détecté d’asymétrie évidente des autres Notch. Dans les champs cardiaques des mutants Notch3, Notch1 et Notch2 ont été trouvés surexprimés, indiquant ainsi une compensation potentielle. Pour élucider la contribution de Notch3 à la boucle cardiaque, nous avons adopté trois approches. Nous avons généré des mutants Notch3 à E9.5 pour quantifier les anomalies de la boucle cardiaque. Nous avons croisé les mutants Notch3 avec les mutants Nodal, pour évaluer l'interaction entre ces deux gènes asymétriques. Enfin, pour surmonter la compensation par d'autres paralogues de Notch, nous traiterons les mutants Notch3 avec une dose sub-phénotypique d'inhibiteurs de la gamma-sécrétase et évaluerons si cela aggrave les défauts de la boucle cardiaque. Ces expériences fonctionnelles sont en cours de réalisation. Durant ce projet, nous avons développé de nouveaux outils pour cribler et quantifier l'expression asymétrique des gènes dans les précurseurs cardiaques. Nous discuterons de la découverte de Notch3 dans le contexte de l'asymétrie droite-gauche et du développement cardiaque. Par analogie avec le rôle de Notch3 dans d'autres tissus, nous aborderons les mécanismes cellulaires régulés par Notch3. Dans l’ensemble, ce travail fournit un nouvel éclairage sur les mécanismes de l'organogenèse asymétrique droite-gauche.