Vincent Hakim, Serge Plaza, Delphine Menoret, François Payre, Stein Aerts, Ignacio González, Jennifer Zanet, Marc Santolini, Philippe Besse, Yvan Latapie, Pierre Ferrer, Kevin P. White, Isabelle Fernandes, Hervé Rouault, Rebecca Spokony, Centre de biologie du développement (CBD), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique Statistique de l'ENS (LPS), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Department of Human Genetics, University of Chicago, Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut de Mathématiques de Toulouse UMR5219 (IMT), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Catholic University of Leuven - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
International audience; Background: Developmental programs are implemented by regulatory interactions between Transcription Factors (TFs) and their target genes, which remain poorly understood. While recent studies have focused on regulatory cascades of TFs that govern early development, little is known about how the ultimate effectors of cell differentiation are selected and controlled. We addressed this question during late Drosophila embryogenesis, when the finely tuned expression of the TF Ovo/Shavenbaby (Svb) triggers the morphological differentiation of epidermal trichomes.Results: We defined a sizeable set of genes downstream of Svb and used in vivo assays to delineate 14 enhancers driving their specific expression in trichome cells. Coupling computational modeling to functional dissection, we investigated the regulatory logic of these enhancers. Extending the repertoire of epidermal effectors using genome-wide approaches showed that the regulatory models learned from this first sample are representative of the whole set of trichome enhancers. These enhancers harbor remarkable features with respect to their functional architectures, including a weak or non-existent clustering of Svb binding sites. The in vivo function of each site relies on its intimate context, notably the flanking nucleotides. Two additional cis-regulatory motifs, present in a broad diversity of composition and positioning among trichome enhancers, critically contribute to enhancer activity.Conclusions: Our results show that Svb directly regulates a large set of terminal effectors of the remodeling of epidermal cells. Further, these data reveal that trichome formation is underpinned by unexpectedly diverse modes of regulation, providing fresh insights into the functional architecture of enhancers governing a terminal differentiation program.