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     Biologie du Développement


  Responsable : BABINET Charles (chbabi@pasteur.fr)


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Notre laboratoire s'intéresse au développement embryonnaire de la souris. D'une part, nous travaillons sur une lignée de souris porteuse d'une mutation léthale conditionnelle avec effet parental et entraînant la mort précoce des embryons. D'autre part, nous étudions la fonction de différents gènes dans le développement embryonnaire. Dans l'un et l'autre cas, nous privilégions une approche de génétique fonctionnelle.



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1. Clonage de la mutation Ovum mutant (Om), entraînant la mort embryonnaire au stade blastocyste et dont l'expression dépend d'un effet parental (M. Cohen-Tannoudji)

La lignée DDK est porteuse d'une mutation létale conditionnelle, Ovum mutant, qui entraîne la mort des embryons au stade blastocyste et dépend d'un effet parental (syndrome DDK). Nous avons montré que le syndrome DDK a son origine dans une interaction entre un facteur cytoplasmique DDK déjà présent dans l'ovocyte et le génome paternel étranger. Une approche par clonage positionnel nous a permis d'identifier deux gènes, Ovum mutant candidate gene 1 (Omcg1) et Notchless(Nle) qui apparaissent comme des candidats privilégiés pour jouer un rôle dans le syndrome DDK : en effet d'une part, ils sont exprimés dans l'ovocyte et le testicule, d'autre part ces gènes portent une mutation uniquement dans la lignée DDK.

Pour valider les mutations que nous avons trouvées, nous utilisons maintenant le ciblage de gènes pour introduire les allèles DDK des gènes Nle et Omcg1 dans la lignée de souris 129 Sv. Cette approche nous permettra de déterminer si les mutations introduites sont nécessaires et suffisantes pour induire le syndrome DDK. De plus, nous poursuivons la caractérisation de la fonction de Nle et Omcg1 in vivo. Omcg1 code pour une protéine nucléaire, possédant un doigt de zinc et dont la fonction est encore inconnue. Nle a été identifié chez la drosophile comme un modulateur direct de l'activité de la voie de signalisation Notch. De manière intéressante, nous avons montré que l'inactivation de Nle ou d'Omcg1 aboutit à une mort embryonnaire précoce, démontrant ainsi le rôle essentiel de ces gènes dans le développement embryonnaire. Les analyses en cours montrent que Nle est important pour le maintien et/ou la prolifération de la masse cellulaire interne alors qu'Omcg1 joue un rôle clé dans la régulation du cycle cellulaire embryonnaire précoce. A l'heure actuelle, nous poursuivons la caractérisation de la fonction de ces gènes par plusieurs approches telles que la création d'allèles conditionnels et l'établissement de clones de cellules ES dans lequel l'expression de Nle et d'Omcg1 peut être modulée de manière controlée.

2. Analyse de la fonction du gène HNF1β(J. Barra en collaboration avec le laboratoire de M. Yaniv, Institut Pasteur)

Nous avions montré que les embryons homozygotes pour une mutation nulle du gène HNF1β meurent aux alentours du jour 7 de gestation à cause d'un défaut de différenciation de l'endoderme viscéral. Nous avons poursuivi l'analyse de la fonction du gène HNF1 βen utilisant la mutagenèse conditionnelle basée sur le système Cre/lox. Nous avons centré l'étude sur l'inactivation spécifique de HNF1β dans l'endoderme ce qui entraîne des défauts dans la morphogenèse du foie, du pancréas et de l'intestin. Nous utilisons deux lignées de souris exprimant la Cre-recombinase, l'une résulte du knock in du gène Cre au locus Mox2 (lignée MORE, P. Soriano, Seattle), l'autre est une lignée transgénique dans laquelle le gène Cre est sous un promoteur minimum régulé par l'enhancer III du gène Hoxa-1 (Lufkin, New York). Nous avons montré que la délétion de HNF1β dans l'endoderme entraîne de graves anomalies dans le développement de l'intestin, particulièrement dans le duodenum et le colon. Ces observations suggèrent l'implication de HNF1β dans la régionalisation de l'intestin. Une analyse moléculaire est en cours, essentiellement par hybridation in situ. Elle révèle qu'un certain nombre de marqueurs connus pour être impliqués dans les processus de régionalisation de l'intestin sont effectivement dérégulés dans les mutants HNF1β.

Par ailleurs, en collaboration avec le groupe de G. Duester (la Jolla) nous avons montré que, dans les mutants HNF1β obtenus après inactivation du gène dans l'épiblaste, l'expression à E8.5 du gène Hoxb1 normalement restreinte au rhombomère 4 (r4) et qui marque son identité, est étendue à toute la région postérieure du rhombencéphale. Ces résultats montrent que le facteur HNF1β est nécessaire à la répression de Hoxb1 postérieurement à la frontière r4/r5.

3. Analyse de la fonction du gène Trapα (J. Barra)

Nous avions obtenu par une approche de piégeage de gènes une mutation d'insertion entraînant à l'état homozygote une léthalité embryonnaire périnatale. Nous avions montré que l'insertion du vecteur de piégeage s'était produite dans le gène Trapα ui code une sous-unité d'un complexe protéique (TRAP) associé au translocon. L'implication directe de TRAP dans la translocation de certaines protéines a été démontrée très récemment. Nous avons montré que la protéine mutante Trapα est tronquée de ses derniers 22 acides aminés et fusionnée à la bétagalactosidase mais que comme la protéine sauvage elle est localisée dans la membrane du réticulum endoplasmique.

Nous avons établi une lignée de souris porteuse de cette mutation. L'analyse du phénotype des embryons mutants a démontré qu'ils souffrent d'une anomalie de morphogenèse cardiaque résultant en un grave défaut de septation de la région proximale de la voie efférente : double sortie par le ventricule droit (DORV), voire un tronc artériel commun (PTA) accompagnés d'une communication interventriculaire (VSD). Nous avons montré que la migration des cellules de crêtes neurales n'est pas affectée. Par contre les coussins endocardiaques qui se forment entre E10. et E13.5 dans la voie efférente et participent à sa septation présentent une importante hypertrophie à E12.5. Afin de comprendre la cause de ce phénotype, nous étudions la prolifération des cellules endocardiaques ainsi que les phénomènes d'apoptose dans les coussins. Ce phénotype présente beaucoup de similitudes avec celui décrit chez les mutants de TGFβ2, facteur secrété par les cellules myocardiaques et dont la translocation pourrait être affectée dans les mutants Trapα. Nous étudions donc l'expression de ce facteur dans les voies efférentes au cours du développement.

4. Analyse de la fonction d'EDEN-BP (Ch. Kress)

Le gène EDEN-BP code pour une protéine de liaison à l'ARN initialement identifié chez l'amphibien comme intervenant dans la régulation de la traduction aux alentours de la fécondation. Nous avons créé des souris Knock-out pour ce gène et l'étude du phénotype engendré est en cours.

Centre d'Ingénierie Génétique Murine (CIGM) Charles Babinet est le conseiller scientifique du CIGM, une plateforme de production de souris transgéniques (par microinjection dans le zygote ou par recombinaison homologue dans les cellules ES). Ce service est dirigé par Francina Langa.

Mots-clés: Développement embryonnaire de la souris ; cellules ES ; morphogenèse cardiaque ; HNF1?€; Trap?€; interactions nucléocytoplasmiques ; mutagénèse ciblée



  publications

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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
  FLEURANCE Isabelle (ifleur@pasteur.fr) BABINET Charles, CNRS et IP, (DR1 et Pr, chbabi@pasteur.fr)

BARRA Jacqueline, IP, (CR, barraja@pasteur.fr)

COHEN-TANNOUDJI Michel, CNRS, (CR1, m-cohen@pasteur.fr)

ARTUS Jérôme, Doctorant

CORMIER Sarah, Stagiaire postdoctorale

COUMAILLEAU Franck, Doctorant

SOUILHOL Céline, Doctorant

KRESS Chantal (Ingénieur d'études, kerssova@pasteur.fr)

MESBAH Karim (Technicien supérieur de laboratoire, mesbahk@pasteur.fr)

VANDORMAEL-POURNIN Sandrine (Technicienne supérieure de laboratoire, drinette@pasteur.fr)


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