Induction et différenciation au cours du développement embryonnaire des vertébrés

Notre groupe s'intéresse aux mécanismes qui contrôlent la mise en place des axes dorso-ventral et antéro-postérieur chez les vertébrés. Plus particulièrement, nous étudions les processus des inductions embryonnaires, de la régionalisation du mésoderme et du système nerveux, et des mouvements morphogénétiques. 

Nos modèles d'étude sont les embryons de Xénope et de Zébrafish qui se prêtent particulièrement bien à l'analyse fonctionnelle in vivo et in vitro. Nos travaux font intervenir essentiellement des techniques de biologie cellulaire, de biochimie, de biologie moléculaire et d'embryologie expérimentale. Notre objectif est de comprendre les mécanismes communs qui interviennent au cours du développement précoce et dans des pathologies humaines. 

Dans ce contexte, trois axes de recherches sont développés:

  • L’un des projets de l’équipe concerne l'analyse du mécanisme d’activation des voies de signalisation Wnt au cours du développement précoce, et identification des molécules qui modulent l’activation de ces signalisations.
  • Un autre aspect de nos recherches concerne l’implication de Dscr6 (Down Syndrome Critical Region protein 6), un gène localisé dans une région du chromosome responsable du trisomie 21, dans la formation des axes embryonnaires.
  • Le rôle de la régulation post-transcriptionnelle dans la myogenèse est encore mal connu, un autre projet de l’équipe a pour l’objectif d’étudies la fonction de RBM24 (RNA-Binding Motif 24) dans la différenciation myogénique. 

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Notre groupe s'intéresse aux mécanismes qui contrôlent la mise en place des axes dorso-ventral et antéro-postérieur chez les vertébrés. Plus particulièrement, nous étudions les processus des inductions embryonnaires, de la régionalisation du mésoderme et du système nerveux, et des mouvements morphogénétiques. Nos modèles d'étude sont les embryons de Xénope et de Zébrafish qui se prêtent particulièrement bien à l'analyse fonctionnelle in vivo et in vitro. Nos travaux font intervenir essentiellement des techniques de biologie cellulaire, de biochimie, de biologie moléculaire et d'embryologie expérimentale. Notre objectif est de comprendre les mécanismes communs qui interviennent au cours du développement précoce et dans des pathologies humaines. Dans ce contexte, trois axes de recherches sont développés:

  • L’un des projets de l’équipe concerne l'analyse du mécanisme d’activation des voies de signalisation Wnt au cours du développement précoce, et identification des molécules qui modulent l’activation de ces signalisations.
  • Un autre aspect de nos recherches concerne l’implication de Dscr6 (Down Syndrome Critical Region protein 6), un gène localisé dans une région du chromosome responsable du trisomie 21, dans la formation des axes embryonnaires.
  • Le rôle de la régulation post-transcriptionnelle dans la myogenèse est encore mal connu, un autre projet de l’équipe a pour l’objectif d’étudies la fonction de RBM24 (RNA-Binding Motif 24) dans la différenciation myogénique. 

Résultats importants

  • 1. La levée de répression transcriptionnelle joue un rôle très important dans l’expression génique. Nous avons démontré que XDSCR6, l’homologue chez le Xénope du gène Down Syndrome Critical Region protein 6, est impliqué dans la formation du mésoderme et de l’axe embryonnaire par un mécanisme de levée de répression exercée par les protéines polycomb. Nos résultats ont permis révéler un nouveau mode de levée de répression qui régule l’induction et la formation de l’axe embryonnaire.
  • 2. Les protéines liant les ARNs sont des régulateurs post-transcriptionnels de l’expression génique. Nous avons montré que le gène Seb4 est une cible directe de MyoD et requis pour l’expression des gènes myogéniques. Nous avons donc mis en évidence le rôle essentiel de Seb4 dans la mypgénèse.
  • 3. La signalisation Wnt joue un rôle crucial au cours du développement et dans des pathologies humaines. La dérégulation de la signalisation Wnt est observée dans plusieurs types de cancers chez l’homme. Dishevelled est une protéine clef dans la signalisation Wnt, nos recherches ont permis d’identifier différentes petites molécules qui interagissent avec le domaine PDZ de Dishevelled et modulent la signalisation Wnt.

Projets

Basé sur nos résultats obtenus ces dernières années, nous allons focaliser nos recherches sur les aspects suivants :

  • 1. Les signalisations Wnt jouent un rôle essentiel au cours du développement et dans les pathologies chez l’homme, l’un des projets de l’équipe concerne donc l'analyse du mécanisme d’activation des voies de signalisation Wnt au cours du développement précoce, et identification des molécules qui interagissent avec le domaine PDZ de Dishevelled et modulent l’activation de ces signalisations.
  • 2. Un autre aspect de nos recherches concerne l’implication de Dscr6 (Down Syndrome Critical Region protein 6), un gène localisé dans une région du chromosome responsable du trisomie 21, dans la formation des axes embryonnaires. Nous allons approfondir l’analyse du mécanisme impliquant Dscr6 dans ce processus par l’identification de nouveaux partenaires.
  • 3. Le rôle de la régulation post-transcriptionnelle dans la myogenèse est encore mal connu, nous allons montré que la protéine RBM24 (RNA-Binding Motif 24) est requis pour la myogenèse, un autre projet de l’équipe a pour l’objectif d’identifier et analyser les partenaires et cibles d’ARNs de RBM24 dans la différenciation myogénique. 

Collaborations

  • Analysis of Wnt signaling and small-molecules interacting with the PDZ domain of Dishevelled
  • Department of Structural Biology -St. Jude Children’s Research Hospital - Memphis, USA
  • Genome-editing and generation of mutants using Talens or CRISPR/Cas9 system in zebrafish -School of Life Science -Shandong University - Jinan, China