Contrôle in vivo par excitation bi-photonique de l’expression d’un gène par des inducteurs photoactivables. – LocaGenEx

La structuration des réseaux neuronaux est un phénomène fondamental qui assure le bon fonctionnement du cerveau. Afin de comprendre la formation et l'activité de ces réseaux nous souhaitons développer une méthode qui permet de contrôler sous l'action de la lumière et in vivo l'expression de gènes ciblés impliqués dans ce phénomène, dans des cellules neuronales individuelles. Ainsi la photoactivation va permettre la manipulation génétique des neurones avant, pendant et après expression de gènes spécifiques. Afin de photoréguler l'expression des gènes in vivo et avec un contrôle spatio-temporelle élevée, nous souhaitons combiner le système d'expression de gène inductible par la tétracycline à des analogues photoactivables de tétracycline sensibles à l'excitation bi-photonique. Auparavant, la photoactivation de l'expression des gènes induit par la tetracycline a été démontrée avec succès in vitro. Cependant, des applications in vivo sont expérimentalement beaucoup plus contraignante et il est donc essentiel d'optimiser les propriétés biophysiques et photochimiques des analogues de tétracycline photoactivables. Par conséquent, nous prévoyons de développer une approche par synthèse totale pour une production flexible de divers analogues de tétracycline photoactivable en utilisant des groupemements photolabilse sensibles à l’excitation bi- photon. Cette approche synthétique nous permettra de modifier efficacement ces analogues et d’adapter rapidement leurs propriétés selon les besoins expérimentaux pour des études in vivo. L'objectif est de photoréguler l’expression de genes impliqués dans l'activité électrique des neurones, dans un sous-ensemble de cellules et d'étudier son influence sur l'activité des réseaux neuronaux. In fine, la photorégulation de l'expression des gènes in vivo se révélera être un outil très puissant pour la recherche biologique en général et pour la neurobiologie et la biologie du développement en particulier.