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Etude fonctionnelle des facteurs impliqués dans la re-structuration post-méiotique du génome au cours de la spermatogenèse

proposé par Sophie Rousseaux, INSERM Unité 823, Institut Albert Bonniot, Domaine de la Merci, 38706 Grenoble

Projet de stage :

La spermiogenèse est le processus de maturation des spermatides en spermatozoïdes. L’une des étapes critiques de cette différenciation est une condensation extraordinaire du génome. En effet, un mécanisme totalement inconnu gouverne cette compaction de l’ADN, laquelle est associée au remplacement des histones par des protéines nucléaires spécifiques du spermatozoïde. Un processus complexe doit donc exister, catalysant l’enlèvement des histones et leur dégradation, associé à un système dirigeant la mise en place des protéines dites de transition et finalement des protamines pour aboutir à l’empaquetage du génome haploïde dans le noyau des spermatozoïdes. Les seuls indices disponibles susceptibles de nous orienter vers la compréhension des bases moléculaires du remodelage et de la compaction post-méiotique de la chromatine sont d’une part une hyperacétylation des histones précédant leur enlèvement, et d’autre part la synthèse et la mise en place de variants d’histones avant et pendant la méiose. Notre laboratoire a mis en place un vaste programme de recherche visant à démanteler les bases moléculaires de ce remodelage global de la chromatine en combinant différentes approaches, in situ et moleculaires. Par ailleurs, nos travaux ainsi que plusieurs données de la littérature, suggèrent que les sequences non codantes du genome, en particulier plusieurs familles de sequences répétées, pourraient être impliquées dans ce processus. L’objectif du stage sera d’étudier in situ la localisation des grandes familles de séquences répétées du génome par hybridation in situ en fluorescence (FISH), dans les cellules germinales mâles en cours de maturation, ainsi que d’analyser leur co-localisation avec des facteurs connus pour participer au remodelage post-méiotique de la chromatine (par immunofluorescence couplée à la FISH), dans le modèle de la spermatogenèse murine. Les résultats seront intégrés aux autres données de l’équipe dans ce domaine.

Techniques mises en œuvre par le stagiaire :

  • Enrichissement de cellules germinales murines à différents stades de la spermatogenèse par sédimentation sur gradient de BSA
  • Préparation de cellules germinales testiculaires de souris pour immunofluorescence et hybridation in situ en fluorescence
  • Immunofluorescence (marquage de protéines avec anticorps fluorescents) et hybridation in situ en fluorescence (détection de régions spécifiques du génomes par hybridation de sondes marquées)
  • Analyse des images en microscopie 2D et 3D (confocal) et mise en forme des résultats

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