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Rôle de la Cubiline dans la morphogenèse du cerveau antérieur

proposé par Renata KOZYRAKI, Inserm UMRS 968, Institut de la Vision, Campus Jussieu, 4 place Jussieu, 75005 PARIS

Projet de stage : La morphogenèse du système nerveux central (SNC) antérieur est un processus complexe. Des événements moléculaires séquentiels de prolifération, de survie et de différenciation cellulaires y sont impliqués. Chaque étape est caractérisée par des événements distincts : Après la spécification du neuroectoderme antérieur au jour embryonnaire 6.5 (J6.5), le maintient de l’identité antérieure conduit à J8.5 à la formation des replis céphaliques et des placodes optiques. AJ11 la neurogenèse est très active ; elle est suivie de la différenciation neuronale et de la spécification cellulaire. Ces événements particulièrement dynamiques sont sous le contrôle de signaux bien distincts dont l’intégration aboutira, entre autres, à la maturation fonctionnelle du prosencéphale et de l’œil. Ainsi le facteur Fgf8 contrôle la régionalisation antéro-postérieur du télencéphale dorsal, alors que les facteurs de la famille Wnt ou BMP régulent la régionalisation médio-latérale. La régionalisation ventrale dépend du facteur Shh alors que la régionalisation latérale dépendrait de l’acide rétinoïque 1,2. L’excès ou l’absence/diminution d’un de ces morphogènes peut conduire à des malformations du cerveau antérieur dont microcéphalie, holoprosencéphalie ou microphthalmie. Notre travail antérieur a montré que la Cubiline, un récepteur endocytique multiligand cloné et caractérisé dans le laboratoire était exprimée dans les centres morphogénétiques qui contrôlent l’identité optique et télencéphalique : endoderme viscéral antérieur, ANR (marge neurale antérieure), le diencéphale ventral et dorsal, et l’ectoderme facial. Sa fonction dans ces sites n’est pas connue actuellement 3-5. Nous avons obtenu dans le laboratoire des souris portant un allèle loxé de la Cubiline. Le croisement de ces souris avec des souris Sox2-Cre conduit à l’ablation de la Cubiline spécifiquement dans les structures embryonnaires, notamment le neuroépithélium et l’ectoderme superficiel. L’analyse récente d’embryons mutants a montré des anomalies majeures du cerveau antérieur : diminution/absence des vésicules télencéphaliques, des malformations oculaires et une létalité après J11.5. Notre objectif est de mettre en évidence les défauts moléculaires à l’origine de ces malformations en utilisant de techniques de biochimie (western blot, immunoprécipitations) d’immunomorphologie et de biologie moléculaire (hybridation in situ, PCR quantitative). Nous analyserons l’expression des marqueurs spécifiques de ces voies ainsi que le taux de prolifération et/ou mort cellulaire (TUNEL).

La Cubiline (CUBN) est exprimée au cours de l’embryogenèse humaine et des mutations dans CUBN pourraient être associées à certains cas de syndromes malformatifs, dont la microcéphalie et la microphthalmie 6. Cette étude devrait nous aider à mieux comprendre le mécanisme physiopathologique à l’origine de ces anomalies structurelles qui débutent très tôt au cours du développement.

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