UNITÉ D'EMBRYOLOGIE MOLÉCULAIRE

Responsable
BRULET Philippe

e-mail : pbrulet@pasteur.fr


CNRS URA 1947

Département de Biologie Moléculaire
Institut Pasteur
25/28 Rue du Dr. Roux
75724 PARIS Cedex 15

Tél
01 4568 8470
Fax
01 4061 3116

Secrétariat

COMPAIN Marinette, IP

Chercheurs permanents

BRULET Philippe, CNRS/IP
LALLEMAND Yvan, IP
LE MOUELLIC Hervé, INSERM

Stagiaires de recherche

BAUBET Valérie, Post-doc
COEN Laurent, Post-doc
KISSA Karima, Thèse
MASKOS Uwe, Post-doc
ROUX, Sylvie, Post-doc
TIRET Laurent, Post-doc
ZAKIN Lise, Thèse

Ingénieurs Techniciens Administratifs

MAURY Martine, CNRS
PERREAU Jacqueline, CNRS

Les recherches sont centrées sur l'étude du développement du système nerveux de l'embryon chez la Souris et sur son fonctionnement. On s'attache plus précisément à définir les mécanismes moléculaires sous-jacents à l'information de position pendant l'embryogenèse, aux régulations génétiques lors de la mise en place de la tête et des régions céphaliques. Pour établir le rôle d'un gène dans son contexte physiologique une mutagenèse spécifique a été développée permettant de remplacer in vivo un gène par un autre. Une technique génétique est développée pour cartographier des circuits neuronaux pendant leur mise en place ou pendant un apprentissage. Elle nécessite la construction de protéines diffusant à travers les synapses dans le système nerveux. De nouveaux gènes rapporteurs sont aussi développés pour imager l'activité synaptique in vivo.



Information de position et identité cellulaire le long de l'axe rostro-caudal

(H. Le Mouellic)

L'inactivation de l'homéogène Hoxc-8 entraîne des transformations homéotiques dans les dérivés mésodermiques chez la Souris. Cette mutation affecte aussi les cellules nerveuses de la moelle. En particulier la mutation nulle Hoxc-8 entraîne l'apoptose des MNs dans certains segments au moment de la synaptogenèse ainsi qu'une réorganisation des cartes somatotopiques de la moelle. La nature moléculaire et cellulaire de l'information de position le long de l'axe antéro-postérieur est recherchée. D'autre part, la question de l'établissement des coordonnées spatiales au moment de la gastrulation est abordée.

Le contrôle génétique du développement des régions céphaliques

(Y. Lallemand)

Pour chacun des homéogènes Otx1 et Otx2, substitué par le LacZ, des lignées de souris mutantes ont été obtenues. La gastrulation des embryons homozygotes Otx2-/- est fortement perturbée, entraînant leur létalité. Ainsi l'induction du neuroectoderme antérieur ne peut se réaliser. Les segments qui devraient former le pro-encéphale et le mésencéphale sont éliminés par la mutation. La mutation nulle Otx1, par contre, influence la neurogenèse tardive. Le développement du néo-cortex est affecté. Cette structure qui évolue le plus rapidement chez les mammifères est donc modifiée par la mutation de l'homéogène Otx1. Ces souris Otx1-/- sont des animaux modèles pour l'épilepsie.

Cartographie génétique des circuits neuronaux

(U. Maskos)

Une nouvelle technique génétique est développée pour cartographier un circuit neuronal avec une résolution de l'ordre de la synapse soit lors de sa mise en place et de ses raffinements successifs, soit pendant un apprentissage. Une telle approche nous permet aussi d'évaluer l'impact d'une mutation sur la structure et le fonctionement d'un circuit. C'est une première étape pour analyser génétiquement des comportements simples chez un animal. Notre approche repose sur la construction de protéines traceurs qui puissent migrer à travers des synapses dans le système nerveux.

Analyse mutationnelle de l'activité synaptique dans les circuits neuronaux

(V. Baubet)

L'activité électrique des cellules nerveuses est impliquée lors de la mise en place des connexions nerveuses pendant la synaptogenèse, pendant le raffinement de ces connexions et naturellement pendant le fonctionnement normal des réseaux neuronaux. L'imagerie des flux calciques dans les cellules nerveuses permettrait de mettre en évidence des circuits neuronaux fonctionnels. Notre approche consiste à développer de nouveaux marqueurs génétiques, sensibles aux variations de concentration du calcium et qui pourraient être ciblés spécifiquement dans des loci génétiques intéressants.



Our research is centered on the analysis of the nervous system's development in mouse embryos and of its functioning. To analyse cellular and molecular mechanisms in vivo, a genetic technique, relying on homologous recombination in embryonic stem cells was developed to replace one gene by another one. This specific mutagenesis allow a better comprehension of a gene function in its natural physiological context during a biological process. Special emphasis is given to the molecular nature of positional information in the embryo and on the genetic regulatory mechanisms underlying head formation. A new genetic technique is being developed to map neuronal circuits during their establishment in embryogenesis, during their refinement and during a learning paradigm. It relies on the construction of hybrid proteins that migrate transynaptically into the central nervous system. In the same time, we are constructing new reporter genes sensitive to calcium fluxes to image synaptic activities in vivo.