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  Responsable : ROBERT, Benoît (brobert@pasteur.fr)


  resume

 

Notre laboratoire étudie les mécanismes de l'induction embryonnaire au cours du développement chez les vertébrés. L'analyse fonctionnelle des gènes à homéoboîte Msx1 et Msx2, qui sont exprimés dans des régions d'induction, repose sur l'étude de mutants de souris que nous avons produits pour ces deux gènes. Nous nous intéressons particulièrement au rôle de ces gènes dans la transduction de signaux de différentes voies de signalisation (BMP, Wnt…). Nous analysons également la genèse de polydactylies murines, en particulier le déterminisme génétique complexe de Pdt. Enfin, les relations entre apoptose et morphogenèse du membre sont analysées par inhibition, in ovo, de la phosphatase PP2A chez le poulet.



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Le laboratoire de Génétique Moléculaire de la Morphogenèse se consacre à l'étude des mécanismes d'induction ecto-mésodermique à l'oeuvre dans l'organogenèse, et en particulier dans l'émergence et la morphogenèse du membre, chez les vertébrés.

Analyse fonctionnelle des gènes de la famille Msx chez la souris (Antoine Bach, Marie-Anne Nicola, Yvan Lallemand).

Les gènes à homéoboîte Msx1 et Msx2 sont exprimés essentiellement dans des régions d'induction entre ectoderme et mésoderme. Msx1 a été inactivé il y a quelques années par insertion en phase du gène rapporteur nlacZ. Les mutants présentent à la naissance des défauts des dérivés du premier arc branchial (maxillaire, mandibule, bourgeons dentaires), qui sont létaux. Nous avons de plus observé une hydrocéphalie chez le mutant. L'analyse de ce phénotype nouveau révèle que l'organe sub-commissural, structure épendymaire sécrétrice au niveau de la commissure postérieure du cerveau, est absent chez le mutant, et qu'en fait, c'est la totalité du toit du diencéphale qui est affectée (fig. 1). L'origine de ce défaut, et en particulier l'interférence de la mutation de Msx1 avec les voies de signalisation identifiées à ce niveau (BMP, Wnt, FGF…), est en cours d'analyse.

Nous avons achevé la mutagenèse de Msx2 par recombinaison homologue. Toute la séquence codante du gène a été remplacée par celle du gène rapporteur nlacZ. Grâce à ce marqueur, nous reprenons l'analyse du profil d'expression de Msx2 avec une sensibilité et une précision accrues. Nous avions caractérisé l'expression de Msx1 dans les cellules progénitrices du derme dorsal qui migrent du dermomyotome du somite. Aucune altération n'a été observée à ce site chez les mutants Msx1, mais une redondance fonctionnelle avec le gène Msx2 est possible. De fait, nous avons observé pour ce gène une expression segmentaire, dorsale, qui recouvre partiellement celle de Msx1 (fig. 2). L'analyse des doubles mutants Msx1/Msx2 sera déterminante pour comprendre la fonction des gènes Msx dans le développement.

Relations entre la signalisation par les BMP et l'expression des gènes Msx (Ewa Szabat, Marie-Anne Nicola).

À de nombreux sites de l'embryon, on observe une forte corrélation entre l'expression de Msx1 ou Msx2 et celle de BMP4 ou BMP2. Nous avons entrepris d'altérer de façon contrôlée l'activité de ces BMP dans l'embryon de souris, par expression conditionnelle d'un inhibiteur de BMP2 et BMP4, noggin, à l'aide de promoteurs inductibles par la tétracycline. Le principe consiste à associer deux transgènes: l'un qui exprime un activateur de transcription, rtTA, actif seulement en présence de tétracycline; l'autre qui exprime le cDNA de noggin sous le contrôle d'un opérateur (tetO) répondant au transactivateur rtTA. Ce montage met le gène de noggin sous la dépendance de l'activateur dépendant de la tétracycline. Les vecteurs tetO-noggin ont été construits et transfectés dans des cellules ES. Douze clones indépendants ont été sélectionnés qui serviront à dériver les lignées de souris correspondantes.

Cette étude est complétée par l'analyse de la transactivation du promoteur de BMP4 (qui contient des sites de fixation pour les MSX) par les protéines MSX1 et MSX2, dans des systèmes cellulaires en culture.

Étude de mutants polydactyles de la souris (Isabelle Blanc)

Nous étudions une mutation nouvelle, Pluridigité (Pdt). Le déterminisme du phénotype apparaît complexe: il fait intervenir un gène majeur sur le chromosome 12, proche de Twist, et deux gènes modificateurs sur le chromosome 4. Ces mutations ont été fixées dans une souris consanguine recombinante, qui constitue un outil précieux pour l'analyse des interactions géniques entre les trois gènes.

Relations entre apoptose et morphogenèse (André Weydert)

La protéine phosphatase PP2A est impliquée dans de nombreuses activités du métabolisme cellulaire, dont l'apoptose. Nous avons entrepris d'inhiber l'activité de PP2A au sein du bourgeon d'aile du poulet au moyen de billes chargées d'inhibiteurs. Cette opération conduit à des agénésies sélectives et reproductibles, qui sont conformes aux cartes des territoires présomptifs affectés dans le membre du poulet. Les mécanismes de signalisation intercellulaire affectés sont à l'étude.


Légendes des photos :

Fig. 1: À 14,5 j de développement, la ligne médiane du diencéphale d'un mutant Msx1 (A) n'exprime plus Msx1. Les cellules qui expriment normalement ce gène (B) soit ont été éliminées, soit ont changé d'identité.

Fig. 2: Msx2, comme Msx1, est exprimé dans les précurseurs du derme dorsal à 12,5 j de développement (flèches).



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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
 

Geneviève Antolini (jusqu'au 31/05/2001)

Benoît Robert, Chef de Laboratoire, Institut Pasteur

Yvan Lallemand, Chargé de Recherche, Institut Pasteur

André Weydert, Chargé de Recherche, Institut Pasteur

Antoine Bach, Étudiant de thèse, Université de Paris XI

Isabelle Blanc, Étudiante de thèse, Université de Paris VI

Ewa Szabat, Stagiaire post-doctorale

Marie-Anne Nicola, Ingénieur, Institut Pasteur


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