Mouvements des neurones et émergence des axones dans la placode olfactive du poisson zèbre.

Projet de stage :

Ce projet aborde le lien entre la migration des neurones et l’émergence des axones (axonogenèse), deux étapes clefs de la construction des circuits neuronaux. Dans le système nerveux périphérique, les neurones sont organisés en « clusters » au sein des ganglions et des organes sensoriels. Au cours du développement, les précurseurs des ces neurones sont recrutés à partir d’un large champ de cellules et doivent se regrouper pour former ces structures compactes et discrètes. Nous appelons ce processus coalescence cellulaire (Breau et Schneider-Maunoury, 2014, 2015). Les principes qui régissent cette étape cruciale de la construction du système nerveux sont encore mal compris. Quelle est la nature des mouvements cellulaires impliqués ? Comment les mouvements de ces neurones sensoriels sont-ils coordonnés avec le processus d’axonogenèse ? Quels sont les mécanismes moléculaires sous-jacents ? Ce stage a pour objectif d’explorer ces questions en utilisant comme modèle la morphogenèse de la placode olfactive chez le poisson zèbre, au cours de laquelle mouvements cellulaires et axonogenèse sont étroitement coordonnés. Ce modèle a un intérêt biomédical significatif : des anomalies de développement des axones olfactifs sont à l’origine du syndrome de Kallmann, une maladie neurologique qui associe stérilité et déficience olfactive. Nous disposons d’outils qui permettent de visualiser par imagerie in vivo en temps réel les mouvements, la dynamique de l’architecture intracellulaire (cytosquelette, centrosome, protéines de polarité), et l’émergence axonale des neurones de la placode olfactive. Pour élucider les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués, le/la stagiaire utilisera des techniques d’imagerie in vivo, combinées à l’analyse du rôle de gènes candidats par des expériences de perte et de gain de fonction. En particulier, il/elle étudiera la fonction du gène anosmin1 et des membres de la voie Fgf, qui sont mutés dans les patients atteints du syndrome de Kallmann. Ce projet apportera ainsi un nouvel éclairage sur les mécanismes de l’assemblage des circuits neuronaux et sur l’étiologie du syndrome de Kallmann.

Techniques mises en œuvre par le stagiaire :

Le/la stagiaire pourra se familiariser avec l’ensemble des techniques liées au modèle poisson-zèbre, incluant des techniques d’imagerie :

 imagerie in vivo en temps réel
 microscopie confocale et bi-photonique
 injection d’ADN, d’ARN et de morpholinos dans l’embryon de poisson zèbre
 utilisation de drogues inhibitrices
 transplantation cellulaire
 immunofluorescence
 hybridation in situ