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  Responsable : Fellous Marc (mfellous@pasteur.fr)


  resume

 

Nous avons analysé une famille de gène DM dans la région 9pter et trouvé leur orthologue chez la drosophile et nématode. Nous avons découvert une protéine TGIF partenaire de SRY. Des microdélétions de Yq ont été caractérisées, dans différentes populations, responsable d'infertilité masculine. Une analyse d'haplotype Y a montré l'association entre l'haplotype Y26 et infertilité (Kenneth MCELREAVEY)

Identification et caractérisation de nouveaux gènes candidats pour la schizophrénie et l'autisme en 6q23, 6q16-21 et Xpter.( Thomas BOURGERON)

Nous avons caractérisé le gène FOXL2 chez l'homme et étudié une corrélation génotype/phénotype associé à une ménopause précoce syndromique (BPES). Une anomalie d'expression de FOXL2 est responsable de la mutation Polled chez la chèvre.( Marc FELLOUS)



  rapport

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Développement sexuel

Études des cas familiaux de réversion du sexe. Une famille d'origine Française présentant avec une dysgénésie gonadique complète et partielle était identifiée. Nous avons défini une région de 6 cM dans le chromosome 5 associée avec le phénotype. Dans cette région, nous avons construit une contig physique d'environ 19 Mb. Les gènes dans cet intervalle sont en train de tester pour de mutations.

Gènes de famille DM. Nous avons identifié huit gènes de la famille DM-domaine ("doublesex" (Drosophile) et mab-3 (C. elegans)) chez l'homme. Les gènes sont impliqués dans la différenciation sexuelle et codent pour une protéine contenant un domaine conservé (DM-domaine). Les gènes de la famille DM sont de bons candidats pour le déterminisme et la différenciation du sexe. Chez la Drosophile, le gène doublesex existe sous deux formes par un épissage alternatif. Une forme est spécifique pour le développement mâle et l'autre pour le développement femelle. Nous avons identifié et localisé huit d'autres gènes DM chez l'homme. En plus, nous avons déterminé dans la protéine doublesex de Drosophile un autre motif qui permet de distinguer l'isoforme mâle de l'isoforme femelle. Chez l'homme, il est apparent que ces deux isoformes sont codés par des gènes indépendants. Les gènes sur 9p (les délétions de 9p sont associées à une réversion du sexe chez l'homme), par exemple, ressemblent à l'isoforme mâle de double sex. Nous avons identifié deux gènes qui ressemblent plus à l'isoforme spécifique du développement femelle chez la Drosophile.

Protéines Partenaires du SRY. SRY fait partie de la famille des protéines SOX. Toutes les protéines SOX caractérisées à cette date sont capables de se lier à des séquences cibles d'ADN similaires et leur spécificité fonctionnelle pourrait se faire à travers des interactions avec d'autres protéines. Nous avons utilisé la technique de "Farwestern" pour identifier des protéines partenaires du SRY. Nous avons identifié une protéine, qui interagit avec SRY in vitro et in vivo.

Le développement et le maintien des cellules germinales

Les génétiques des populations : En parallèle avec les études de prédisposition génétique aux infertilités chez l'homme, nous étudions le fond génétique des populations différentes - européennes, iraniennes et indiennes, et en même temps nous avons identifié les groupes de populations dans le taux d'infertilité est élevé. Nous avons identifié environs 40 cas familiaux d'infertilité mâle et/ou femelle (l'insuffisance ovarienne) dans ces populations.

Prédisposition génétique aux infertilités chez l'homme : (i) L'association entre haplotype du Y et des mâles avec une délétion du chromosome Y. Les raisons et les mécanismes qui entraîneraient la formation de ces délétions restent inconnus. En théorie, il serait possible que certains groupements d'allèles du chromosome Y, couramment distribué dans la population générale, pussent êtres responsables d'un avantage ou d'un désavantage sélectif concernant la formation de délétions du chromosome qui les abrite. Il est possible de tester l'hypothèse que les haplotypes du chromosome Y différents prédisposent à différents types de délétions. (ii) l'association entre l'haplotype du Y et des hommes avec un infertile idiopathic sans délétions du chromosome Y. Cette étude similaire a été réalisée avec un échantillons d'hommes infertiles, sans délétions du chromosome Y, d'origine danoise, pour le but de déterminer s'il y a une corrélation entre un haplogroupe du chromosome Y et la subfertilité et ou l'infertilité.

Pour la première étude nous avons montré aucun rélationship entre les délétions du chromosome Y et l'hapotype. Mais pour la deuxième étude les résultats ont montré que les individus appartenant à l'haplogroupe 26 présentent une réduction significative de la concentration du sperme. Nous avons mis en évidence que l'haplogroupe 26, ayant une fréquence entre 3-5 % dans la population générale, est présent chez environs 28 % des hommes ayant une infertilité idiopathique (moins de 20x106 sperme/ml). C'est la première fois qu'une prédisposition génétique aux infertilités est établie en Europe.

Kenneth MCELREAVEY

 

Rôle du dimorphisme sexuel dans le développement du cerveau et les maladies psychiatriques.

Identification et caractérisation de nouveaux gènes candidats pour la schizophrénie et l’autisme.

A partir des études globales du génome, plusieurs régions génomiques sont étudiées sur les chromosomes 6, X et Y.

Chromosome 6p23

Sur le chromosome 6p23, cinq études indépendantes ont identifié un locus de prédisposition à la schizophrénie entre les marqueurs D6S274 et D6S285. Dans cet intervalle de 2 cM, nous avons identifié deux nouveaux gènes Family with sequence similarity 8 (FAM8A1) et KIF13A que nous avons caractérisé et pour lesquels nous recherchons une association chez les patients schizophrènes.

Family with sequence similarity 8 (FAM8A1) : Au début de cette étude (1998), FAM8A1 représentait le premier gène identifié dans l’intervalle critique D6S274 et D6S285. Ce gène code pour une protéine membranaire putative, conservée au cours de l’évolution, et dont nous avons identifié les orthologues chez C. elegans et D. melanogaster. FAM8A1 ne contient aucun motif protéique commun à d’autre protéines et sa fonction n’est toujours pas définie. Son expression chez l’adulte est ubiquitaire avec un transcrit spécifique du testicule. Par contre, au cours du développement de la souris (11,5 JPC), FAM8A1 est fortement exprimé dans le système nerveux central (SNC). Il existe 5 pseudogènes retrotranscrits d’FAM8A1 non exprimés (FAM8A2P-A6P). En effet, une particularité de ce gène est que son ARNm a été capturé par un retrovirus endogène (ERV) au cours de l’évolution des primates. Cet élément ERV + FAM8A1 s’est ensuite copié sur les chromosomes 2, 6p21, 6q16, 11 et Y. Ce mécanisme ressemblant à la transduction des oncogènes n’avait jamais été mis en évidence chez l’homme. Les parties codantes du gène fonctionnel ont été analysées par SSCP chez 73 patients schizophrènes et aucune association n’a pu être mis en évidence.

KIF13A : Nous avons identifié ce gène dans le même intervalle génétique que FAM8A1. KIF13A fait partie de la famille des kinésines unc-104/KIF1A responsables du transport antérograde (du corps cellulaire vers les synapses) des organites cellulaires (cargos). Les mutations chez C. elegans du gène unc-104 donne des anomalies comportementales (unc = uncoordinated) et une baisse des vésicules synaptiques. Nous ne connaissons pas actuellement le ou les cargos spécifiques de KIF13A chez l’homme. L’analyse de son expression au cours du développement de la souris montre que son expression précoce à 9,5 et 10,5 jpc est restreinte au SNC. Plusieurs polymorphismes (SNP) intragéniques ont été identifiés et vont être testés chez des patients schizophènes.

Chromosome 6q16-21

Cette région a été identifiée en liaison avec la schizophrénie et l’autisme par plusieurs études indépendantes. En particulier, une analyse globale du génome chez 51 familles avec au moins 2 enfants autistes (Affected Sib Pair ; ASP) a été réalisée par le groupe PARIS (Paris Autism Research International Sibpair). Cette région est la plus significative de l’étude systématique du génome montrant un excès de partage d’allèles chez les enfants autistes en particulier pour le marqueur D6S283 (MLS=2,2 ; P=0,0013). A partir de ces résultats et en collaboration avec le groupe PARIS, l’analyse de six marqueurs microsatelittes supplémentaires a permis de renforcer la liaison de cette région avec l’autisme. La cartographie fine indique un très fort partage de cette région chez les enfants autistes (MLS= 3,3 ; P< 0,0005). L’analyse de la transmission maternelle et paternelle montre plus particulièrement un excès de partage des allèles maternels chez les enfants. Le gène GluR6, codant pour un récepteur au glutamate, est localisé exactement au niveau du pic de liaison et représente ainsi un très fort candidat pour la susceptibilité au syndrome. Nous avons testé la partie codante du gène et avons déjà identifié une variation nucléotidique qui modifie la séquence protéique dans une région conservée au cours de l'évolution (souris, rat et xénope). Cette variation est transmise de façon déséquilibrée aux enfants autistes (paires de germains atteints et triades) et nous retrouvons l'effet maternel que nous avions observé dans les études de liaison. De plus, l’analyse de plusieurs polymorphismes (SNPs) nous a permis de reconstruire les haplotypes transmis aux enfants autistes et de mettre en évidence un fort déséquilibre de transmission maternelle (P< 0,0002). Actuellement, nous analysons l’expression du gène et recherchons une éventuelle empreinte au cours du développement chez l’homme et la souris. Ces résultats préliminaires (liaison et association) sont très encourageants, car des récepteurs glutamatergiques et GABAergiques sont localisés dans les régions des chromosomes 7 et 15, qui sont également mises en cause dans l'autisme. Or, le rôle de ce récepteur glutamatergique serait d'inhiber l'activité électrique des neurones GABAergiques. Parallèlement à une étude fonctionnelle (ADNc contrôles et mutés transfectés dans des oocytes de xénope), une analyse fine des corrélations entre le génotype et les observations cliniques est entreprise avec les médecins psychiatres faisant partie de la collaboration.

Chromosomes X et Y

Tenant compte de la différence entre garçons et filles face à la maladie (un rapport de 4:1), une nouvelle analyse des chromosomes sexuels est effectuée pour déterminer s'il existe des gènes portés par les chromosomes X et Y prédisposant les garçons à la maladie. Certaines régions des chromosomes X et Y ont été associées à l'autisme par la mise en évidence de délétions cytogénétiques. En particulier la région Xp22.3 proche de la région pseudo-autosomique a été retrouvée délétée chez 3 filles autistes. Cette région est aussi la plus significative parmis celle mises en évidence par l'étude PARIS par l’analyse génétique du chromosome X chez les paires de germains. Plusieurs gènes candidats sont contenus dans l’intervalle délété et nous établissons actuellement une cartographie fine de ces régions par utilisation de marqueurs intra-géniques polymorphes. Enfin, pour déceler un effet du chromosome Y dans la prédisposition des mâles au syndrome, une étude des haplotypes du chromosome Y a été effectuée chez 107 sujets autistes Français et Scandinaves (Suédois et Norvégiens). L’analyse a montré que la distribution des haplotypes du chromosome Y n’était pas significativement différente entre les sujets autistes et les contrôles de chaque population suggérant une absence d’association entre un chromosome Y spécifique et la susceptibilité à l’autisme.

Thomas BOURGERON

 

Nous étudions les causes génétiques des infertilités chez la femme. Nous, nous sommes focalisés sur le syndrome de ménopause précoce (qui touche une femme sur 100). Elles sont soit isolées, soit associées à un syndrome dominant comme le BPES (Blépharophimosis, Ptosis, Epicantus). Dans notre étude sur le BPES, il existe le type I : associant dysmorphie faciale et infertilité et le type II : ou existe seule la dysmorphie faciale. Nous avons analysé un nouveau gène FOXL2 appartenant à la famille "Forkhead" qui avait déjà été décrit chez la drosophile et impliqué durant le développement précoce embryonnaire.

Nous avons observé des mutations type non-sens, faux-sens, ou des délétions dans 67 % des patientes sur les 130 cas de BPES sporadiques ou familiaux. Nous avons observé une corrélation génotype/phénotype : Dans le cas de protéine FOXL2 tronquée est associée à un BPES de type I et en cas de protéine dupliquée ou allongée est associée à un BPES de type II. Tous ces résultats suggèrent le rôle de l'Haplo-inssufisance du gène FOXL2 dans le mécanisme génétique du BPES. Dans 30 cas de BPES, nous n'avons pas observé de mutations détectables dans la paire codante du gène.

Nous avons analysé en collaboration avec les équipes des Professeurs Kutten et al. et Bouchard et al., 20 cas de ménopauses précoces isolées : Nous n'avons pas observé de mutations du gène FXL2.

Nous avons étudié le gène FOXL2 chez la chèvre porteuse de la mutation dominante "Polled", car la cartographie de la mutation "Polled" a été localisée par notre groupe, chez la chèvre dans la région homologue à la localisation du gène humain FOXL2. Ce gène devenait donc un excellent gène candidat pour la mutation "Polled" associant dysmorphie faciale (absence de cornée) et infertilité due à une dygénésie ovarienne avec trans-différentiation testiculaire en l'absence du gène SRY.

Une cartographie physique des 300KB de la région chez "Polled" a été réalisée en collaboration avec l'INRA de Jouy en Josas. Une délétion de 11KB en amont du gène FOXL2 a été découverte. Cette mutation empêche l'expression du gène FOXL2 dans la gonade fœtale XX au stade très précoce du développement gonadique.

Nous sommes actuellement en train de préparer des anticorps anti-FOXL2 pour étudier son expression.

Marc FELLOUS



  publications

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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
 

Michèle AOSAKA - aosaka@pasteur.fr

Dauphine DE CROZES - dauphine@pasteur.fr

Marc FELLOUS - mfellous@pasteur.fr

Kenneth McELREAVEY IP - kenmce@pasteur.fr

Giovanna VINCI CR1 INSERM - vinci@pasteur.fr

Thomas BOURGERON M.C. Université P7 - thomasb@pasteur.fr

Lluis QUINTANA-MURCI Chercheur CNRS - quintana@pasteur.fr

Reiner VEITIA-SARMIENTO M.C. Université P7 - rveitia@pasteur.fr

Stéphane JAMAIN Etudiant en thèse (prévue 01/06/2002) sjamain@pasteur.fr

Julie COQUET Etudiante en DEA à partir du 01/11/01

Pascal LEONARDI Etudiant en thèse

Brigitte LEMERCIER Technicienne IP - blemer@pasteur.fr

Hélène QUACH Technicienne - hquach@pasteur.fr

Fatima TALEB Technicienne INSERM en remplacement de Mr CLERGUE (vacations) (départ 15 décembre)


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