Rapport d'activité de l'unité Génétique Moléculaire de la Morphogénèse

CNRS URA 1947

Responsable : ROBERT Benoît (brobert@pasteur.fr )

Résumé du rapport

Le laboratoire de Génétique Moléculaire de la Morphogenèse se consacre à l'étude des mécanismes d'induction à l'oeuvre dans l'organogenèse et la morphogenèse du membre chez les vertébrés. Ce projet fait appel à l'analyse fonctionnelle des gènes Msx1 et Msx2 que nous avons isolés, à leurs relations avec les voies de signalisation par BMP2 et BMP4, et à l'étude de polydactylies chez la souris.

Abstract

The laboratory is working on induction mechanisms in organogenesis and limb morphogenesis in vertebrates. This is achieved through functional analysis of Msx1 and Msx2 genes, that we isolated previously, their involvement in the BMP2/BMP4 signalling pathway, and the study of polydactylous mutants in the mouse.

Texte du rapport

Analyse fonctionnelle des gènes Msx1 et Msx2

(Casto RAMOS, Marie-Anne NICOLA, Antoine BACH)

Les gènes Msx1 et Msx2 sont des gènes à homéoboîte qui s'expriment très précisément dans des sites d'induction ecto-mésodermique dans l'embryon. Nous avons muté le gène Msx1 de la souris par insertion d'une séquence lacZ, ce qui inactive le gène et permet la production d'une protéine de fusion Msx1-lacZ. La mutation affecte la formation du squelette de la tête et celle des dents, mais non celle des membres. Les domaines d'expression de Msx1 et de Msx2 se recouvrent dans le membre, ce qui rend plausible une complémentation fonctionnelle à ce niveau. Grâce au rapporteur lacZ inséré au locus Msx1, nous avons observé de nouveaux sites d'expression du gène dans les somites et certains de leurs dérivés, progéniteurs des muscles des membres ou précurseurs du derme dorsal. Ce projet se prolonge avec la production d'un allèle nul de Msx2, qui a été réalisée. Les lignées de souris mutantes sont en cours de construction.

Modulation conditionnelle de l'activité de BMP2 et BMP4 chez l'embryon de souris

(Ewa SZABAT)

Les gènes Msx1 et Msx2 s'expriment dans des sites où ces facteurs sont sécrétés. Les allèles nuls de BMP2 et BMP4 conduisant à une létalité trop précoce, l'étude de leur rôle dans l'organogenèse implique de recourir à des stratégies d'inactivation conditionnelle. Nous élaborons une telle stratégie par production contrôlée de noggin, un inhibiteur puissant de ces BMP, au cours du développement. Le contrôle de la transcription de noggin est assuré dans des souris transgéniques par le système de promoteurs dépendant de la tétracycline mis au point par Hermann Bujard et ses collaborateurs.

Étude de polydactylies chez la souris

(Isabelle BLANC)

L'analyse moléculaire de mutants polydactyles chez la souris nous a montré que ces polydactylies sont liées à la formation d'une zone polarisante ectopique. Nous avons réalisé la localisation génétique du gène d'une de ces polydactylies (Pdt) sur le chromosome 4 de la souris, dans la perspective de l'isoler et de comprendre comment se mettent en place les centres de signalisation ectopiques. Nous avons par ailleurs observé des interactions géniques entre Msx1 et le gène Hx, responsable d'une polydactylie, qui attestent d'une fonction de Msx1 dans la formation des membres.

Relation entre prolifération cellulaire et morphogenèse

(André Weydert)

Cette étude est menée sur l'embryon de poulet par application locale, au niveau des bourgeons de membre en formation, d'inhibiteurs de protéine-phosphatases.

Personnel de l'unité

Secrétariat de l'unité

ANTOLINI Geneviève, IP

Chercheurs de l'unité

ROBERT Benoît, IP
WEYDERT André, IP

Stagiaires de l'unité

BACH Antoine, DEA
BLANC Isabelle, Thèse
RAMOS Casto, Post-doc
SZABAT Ewa, Post-doc

Autre personnel de l'unité

NICOLA Marie-Anne, IP
CRETENET Claudine, IP

Publications de l'unité

1. Houzelstein, D., Auda-Boucher, G., Chéraud, Y., Rouaud, T., Blanc, I., Tajbakhsh, S., Buckingham, M. E., Fontaine-Perus, J., and Robert, B. (1999). The homeobox gene Msx1 is expressed in a subset of somites, and in muscle progenitor cells migrating into the forelimb. Development Sous presse.
2. Pereira, M., Houzelstein, D., Vinci, G., Cohen, A., Abdelhay, E., and Robert, B. (1999). Analysis of the mouse Msx1 gene promoter using embryonic stem cell-mediated transgenesis. Transgenics 2, 403-416.
3. Gonzalez, S. M. C., Ferland, L. H., Robert, B., and Abdelhay, E. (1998). Structural and functional analysis of mouse Msx1 gene promoter : sequence conservation with human Msx1 promoter points at potential regulatory elements. DNA and Cell Biology 17, 561-572. (Medline 98317955)
4. ten Berge, D., Brouwer, A., El Bahi, S., Guénet, J.-L., Robert, B., and Meijlink, F. (1998). Mouse Alx3: An aristaless-like homeobox gene expressed during embryogenesis in ectomesenchyme and lateral-plate mesoderm. Dev. Biol. 199, 11-25. (Medline 98340878)