Projet ANR-12-ISV2-0001 – charon : Analyse quantitative de l’expression asymétrique du gene Charon en réponse au flux ciliaire dans l’organiseur droite gauche.
Programme : Blanc International II - SVSE 2 - Biologie cellulaire et Biologie du développement (Blanc Inter II - SVSE 2) 2012
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Julien VERMOT (INSTITUT DE GENETIQUE ET DE BIOLOGIE MOLECULAIRE ET CELLULAIRE)
Partenaires : CEDOC CENTRO DE ESTUDOS DE DOENCAS CRONICAS; Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire
Montant : 392080.0 euros
Durée : 36 mois
Résumé : Les flux biologiques sont nécessaire pour le le développement des organes. Le développement des reins, de l’oreille interne, la migration des neurons, le développement du système cardiovasculaire, l’hématopoïèse et la mise en placed l’axe droite-gauche sont tous dépendants de la présence de stress mécaniques. De nombreuses pathologies sont lies à des flux biologiques anormaux comme l’athérosclérose ou certaines ciliopathies. Le movement des fluides biologiques est souvent médié par des cils moteurs. Les cils sont des organelles cellulaire qui dépasse de la surface de pratiquement toutes les cellules des vertébrés. Tipiquement, leur taille varie entre 3 a 10 microns. Chez les vertébrés, les cils fonctionnent comme des chemosenseurs et/ou des senseurs mecaniques. En bougeant les fluides, les cils controllent de nombreux processus développementaux comme la formation de gradient, la formation des biominéraux et la formation des cavités et microvaisseaux.
Notre but à long terme est de comprendre les intéractions entre les forces mécaniques et la signalisation a l’intérieur des cellules pendant l’embryogénèse. Dans ce but, nous étudions la mise en place de l’axe droite-gauche et les differentes voie de signalisation méchaniques et biochimiques activées par l’activité des cils dans l ‘organisateur de l’axe droite-gauche du poisson zèbre (aussi connu sous le nom de vesicule de Kuppfer, KV). Nous avons développé des approches permettant de visualiser et de caractériser les forces fluidiques générés par les cils moteurs. Grâce à des expériences pilotes, nous avons pu montrer qu’il est possible de mesurer et de prédire les forces générées dans la KV. Nous avons aussi pu montrer que l’expression de charon, un membre de la famille DAN/Cerberus, est sous la dépendance du flux générés dans la KV. 
Dans ce projet, nous proposons de combiner l’imagerie in vivo, l’utilisation de pinces optiques et de l’optogentique ainsi que des expériences de biologie moléculaire dans le but de comprendre le mecanisme par lequel les forces fluidiques controllent l’activité des cellules in vivo. Nous utilisons le poisson zèbre comme model animal pour ses propriétés optiques qui sont optimales pour les manipulations optiques. Dans un premier temps, nous proposons de caractériser les forces fluidiques dans la KV. Ensuite, nous voulons caractériser comment ces forces controllent les réponses cellulaires, comme les réponses calciques, à travers la voie de signalisation mécanique. Pour finir, nous proposons de caractériser le paysage transcriptionel des cellules qui forment la KV en réponse au flux.
Ces travaux permettront de mieux comprendre comment les systèmes biologiques intègrent les informations mécaniques et biochimiques pour diriger l’identité des cellules et pour moduler la signalisation intracellulaire.