– fishiroquois

Objectifs du projet - Notre objectif est de mettre en évidence les mécanismes de régionalisation du cerveau, et leur intégration avec les processus de neurogénèse et de spécification neuronale. Dans ce projet, nous allons étudier la fonction du gène Iroquois irx7 dans ces processus, au cours du développement du rhombencéphale chez le Danio (poisson-zèbre). - - Contexte scientifique - L'organisation fonctionnelle du cerveau est mise en place au cours du développement par subdivision de la plaque neurale, puis du tube neural, en domaines possédant des caractéristiques distinctes de morphogénèse et de destin cellulaire. Ceci est particulièrement clair dans le rhombencéphale, où un processus de segmentation subdivise the tube neural selon son axe antéropostérieur en sept segments appelés rhombomères (r). L'organisation spatiale des neurones dans le rhombencéphale suit un patron métamérique. Les neurones primaires réticulospinaux (RS), un groupe d'interneurones du rhombencéphale impliqués dans un circuit réflexe dans l'embryon de poisson, constituent un exemple frappant de cette organisation segmentée. - - Les gènes Iroquois codent pour une famille de facteurs de transcription et sont de bons candidats pour intégrer régionalisation et neurogénèse chez la mouche comme chez les vertébrés. Dans ce projet, nous allons nous concentrer sur l'étude du gène irx7, exprimé dans la plaque neurale dès le milieu de la gastrulation chez le poisson-zèbre. Nos données antérieures suggèrent qu' irx7 est impliqué dans la régionalisation et la neurogénèse dans le rhombencéphale. En effet, irx7 est nécessaire pour la formation de certains neurones RS comme les cellules de Mauther (nées dans r4), et pour l'expression du gène proneural neurogénine1 (ngn1) dans certains rhombomères. De plus, avec un autre gène de la même famille, irx1b, irx7 est requis pour la spécification du rhombencéphale antérieur et, en particulier, pour l'expression des gènes de segmentation hoxb1a dans r4 et krox20 dans r3. Enfin, dans des expériences de gain de fonction, irx7 interagit avec meis1.1, un gène à homéoboîte de la famille Meis/Prep, pour activer ectopiquement l'expression des gènes krox20 et hoxb1a dans la plaque neurale antérieure. - - Description du projet et méthodologie - Notre projet d'étude des mécanismes moléculaires de la fonction d'irx7 dans le rhombencéphale comprend trois parties. - - 1- Par des approches de gain et perte de fonction disponibles chez le poisson-zèbre, ainsi que par des études in vitro, nous comptons déterminer les bases moléculaires de l'interaction entre les gènes irx7 et meis1.1. Nous voulons en particulier tester si le facteur de transcription Irx7 est impliqué dans un complexe avec les facteurs Meis et Pbx, de manière analogue aux complexes Hox/Pbx/Meis décrits précédemment. Nous allons également disséquer la cascade de régulation en aval du gène irx7, et en particulier les mécanismes d'activation du gène de segmentation krox20 dans r3. - - 2- En collaboration avec Patrick Blader (CNRS UMR5547, Université Paul Sabatier, Toulouse), nous allons étudier la régulation de l'expression de ngn1 par Irx7, en utilisant des poissons trangéniques exprimant la GFP sous contrôle des régions régulatrices de ngn1. - - 3- Nous rechercherons les cibles transcriptionnelles directes d'Irx7, par deux méthodes complémentaires. Premièrement, en utilisant des puces dédiées à l'analyse du transcriptome de poisson-zèbre, nous allons comparer le transcriptome d'embryons surexprimant irx7 avec celui de poissons contrôles. Deuxièmement, nous allons rechercher des séquences cibles d'Irx7 sur le génome de poisson-zèbre par immunoprécipitation de chromatine (ChIP). La ChIP sera suivie du clonage des séquences immunoprécipitées, ou d'une hybridation sur puces génomiques de poisson-zèbre (ChIP-on-chip). Pour les deux approches, le traitement des puces et l'analyse des résultats seront réalisés par la plateforme génomique de l'Ecole Normale Supérieure (