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Version PDF      Génétique Moléculaire Murine - URA CNRS 1947


  Responsable : Philip AVNER (pavner@pasteur.fr)


  resume

 

L'activité de l'unité est organisée autour de trois thématiques :

1) L'inactivation du chromosome X chez la souris

2) L'analyse génétique du diabète de type 1 chez la souris comme modèle pour des caractères sous contrôle multifactoriel et polygénique

3) Le rôle du gène Nap1l2, lié au chromosome X, dans le contrôle de la division cellulaire des cellules neuronales et la prolifération des cellules souches neuronales



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Inactivation du chromosome X

L'inactivation du chromosome X, phénomène biologique extrêmement complexe, est l'une des préoccupations majeures de l'Unité de Génétique Moléculaire Murine.

L'initiation de l'inactivation, qui dépend du locus Xic (X-inactivation centre), inclut un processus qui permet le comptage du nombre de chromosomes X dans chaque cellule par rapport au nombre d'autosomes. Ainsi, dans une cellule diploïde porteuse de plusieurs chromosomes X, seul un chromosome X reste actif, tous les autres sont inactivés. Le chromosome choisi pour être actif est censé être protégé par un facteur hypothétique dit " bloquant ". Plusieurs loci, incluant le locus Xce identifié génétiquement (X-controlling element), affectent le choix ou la probabilité que l'un ou l'autre des chromosomes X soit inactivé. Xce est distinct du locus Xist (X-inactive specific transcript) dont le transcrit, un ARN non-codant de grande taille, est connu pour jouer un rôle majeur dans le processus d'inactivation.

Nous avons, en 2002, poursuivi la caractérisation fonctionnelle des éléments en 3' de Xist, au sein du Xic, par une double approche basée sur la mutagenèse ciblée en utilisant le système Cre-lox et une stratégie de complémentation de délétion préexistante. Ainsi, l'analyse de la grande délétion de 68kb qui a servi à l'origine à définir la fonction de cette région a continué à être affinée par une stratégie de " add-back " où successivement des régions génomiques de plus en plus grandes ont été rajoutées à la délétion originale. Cette approche a permis d'affiner notre connaissance de la présence, au sein de la délétion, d'au moins deux sous-régions dont l'une est impliquée dans le processus de comptage. L'autre semble contrôler l'expression à la fois de Xist et de Tsix (un transcrit antisens à Xist) et influencer, entre autre, la diffusion ou la rétention de l'ARN de Xist à son site de transcription. Des expériences actuellement en cours doivent permettre de mieux préciser les relations spaciales entre ces deux éléments et de débuter la caractérisation de l'élément de comptage.

Notre localisation plus précise du locus Xce au cours de l'année écoulée a d'abord confirmé que cet élément n'appartient pas aux régions citées ci-dessus, et a permis d'entreprendre des expériences de mutagenèse par délétion dans les cellules ES. Des études de caractérisation in vitro en utilisant des cellules ES mutées et in vivo utilisant des souris porteuses de mutations qui ont été obtenues à leur tour, ont été entreprises.

Nos études biochimiques précédentes concernant Xic ont permis d'établir le rôle important de la méthylation de l'histone H3 dans les toutes premières étapes de l'inactivation. En particulier, une région située en 5' de Xist a été définie par des expériences de ChIP (Chromatin Immunoprecipitation) comme un centre éventuel de nucléation permettant à l'inactivation de s'étendre le long du chromosome X. Nous avons continué notre caractérisation de cette région pour la présence de divers modifications d'histones et la présence d'autres régulateurs de transcription. Un rapprochement de ces données épigénétiques avec les données de séquençage génomique a été effectué.

Enfin, des facteurs génétiques situés hors du Xic et vraisemblablement en dehors du chromosome X, impliqués dans le processus d'inactivation, ont été recherchés à travers leur transcrits, par une analyse comparée de transcriptomes entre les embryons femelles et les embryons mâles de 6,5 jours post-coïtum, en utilisant la méthode SAGE (Serial Analysis of Gene Expression). Un tri important des séquences candidates a été effectué pour identifier les candidats les plus prometteurs. Du RNAi a été utilisé pour démontrer de façon définitive le rôle de certaines de ces séquences dans la mise en place et/ou le maintien de l'inactivation du chromosome X.

Recherche sur les génomes et les modèles murins des maladies humaines

L'Unité de Génétique Moléculaire Murine a entrepris d'utiliser la souris comme modèle pour l'étude des phénotypes sous contrôle polygénique et multifactoriel. La lignée NOD représente un modèle de diabète insulino-dépendant et son étude vise à définir les facteurs génétiques impliqués dans le développement de cette pathologie (Idd) qui est connue pour dépendre à la fois de facteurs génétiques et liés à l'environnement. Nos études sont concentrées sur la caractérisation de loci de contrôle situés sur la partie distale du chromosome 6 murin. Nous avons fait des progrès importantes en 2002 dans l'affinement de la localisation génétique des loci Idd6, Idd19 et Idd20 grâce à la construction de souches de souris congéniques de plus et plus restreintes pour les régions distales du chromosome 6 ainsi que la recherche de gènes candidats dans la région candidate ainsi définie pour Idd6. La caractérisation immunologique des lignées congéniques a très largement facilité la définition du site d'action d'Idd6 ainsi que la recherche du gène candidat par analyse transcriptionnelle et mutationnelle. Nous avons pu ainsi restreindre nos recherches pour Idd6 à présent à une demi-douzaine de gènes.

Une autre maladie sous contrôle génétique complexe et sujette à des effets environnementaux importants est le spina bifida — maladie congénitale liée à l'absence de fermeture complète du tube neural au cours de l'embryogénèse. Parmi les gènes impliqués, nous avons pu mettre en évidence le gène Nap1l2 lié au chromosome X. Des mutations dans ce gène chez la souris sont associées à une léthalité embryonnaire, spina bifida et exencéphalie. L'absence de fermeture complète du tube neural est fort probablement liée à la surprolifération des tissus neuronaux induits. L'année écoulée a vu la mise en œuvre d'une série d'expériences visant à comprendre le rôle et les mécanismes d'action de ce gène dans la régulation tissu-spécifique du cycle cellulaire des cellules neuronales, d'étudier son rôle chez la souris adulte et de mieux définir les populations de cellules neuronales sensibles à son action, y compris les cellules souches neuronales.

Mots-clés: Inactivation du chromosome X, Diabète de type 1, Souris, Génétique, QTL, Caractère sous contrôle multigénique, Génomique



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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
  DEMOND Anne, ademond@pasteur oulabavner@pasteur.fr AVNER Philip Chef d'Unité - INSTITUT PASTEUR,pavner@pasteur.fr CNRS - DR1

CLERC Philippe INSTITUT PASTEUR - CR, pclerc@pasteur.fr

ROGNER Ute CNRS – CR1, urogner@pasteur.fr

ROUGEULLE Claire CNRS - CR2, rougeull@pasteur.fr

BOURDET Agnès Stagiaire pré-doctorale agnesb@pasteur.fr

CIAUDO Constance Stagiaire pré-doctoraleciaudo@pasteur.fr

GRIMM Christina Stagiaire post-doctoralecgrimm@pasteur.fr

HUNG Ming-Shiu Stagiaire post-doctorale , mhung@pasteur.fr

MISE Nathan Stagiaire post-doctoral , nmise@pasteur.fr

MOREY Céline Stagiaire pré-doctorale , cmorey@pasteur.fr

NAVARRO Pablo Stagiaire pré-doctoral , pnavarro@pasteur.fr

ARNAUD Danielle CNRS - Ingénieur , darnaud@pasteur.fr

BOUCONTET Michelle IP - Aide de labo (mi-temps)

CHUREAU Corinne IP - Technicienne sup , cchureau@pasteur.fr

DEMOND Anne IP - Secrét. de Dir. (mi-temps) , ademond@pasteur.fr

VERON Corinne IP – Agent de labo


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