Projet ANR-11-BSV2-0028 – EpiNodal : Bases moléculaires de la maturation de l'épiblaste
Programme : Blanc - SVSE 2 - biologie cellulaire et biologie du développement (Blanc SVSE 2)
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Monsieur Jérôme Collignon (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ILE-DE-FRANCE SECTEUR SUD)
Partenaires : Laboratoire de Génétique, Reproduction et Développement; Institut Jacques Monod
Montant : 400000.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 24 mois
Résumé : EpiNodalBases moléculaires de la maturation de l'épiblaste
Objectifs1 Caractériser l'hétérogénéité moléculaire de l'épiblaste2 Déterminer le rôle de diverses voies de signalisation dans la régulation de la voie de signalisation Activine/Nodal3 Caractériser une nouvelle séquence régulatrice du gène Nodal, appelée HBE.
Méthodescellules ES, Cytométrie en flux, Transcriptomique, culture d'embryons, inhibiteurs pharmacologiques, genetique, transgénèse, recombinaison homologue
Résumé de la soumission : Nous voulons comprendre les premières étapes du mécanisme qui lance une cellule pluripotente vers un état différencié. La pluripotence est définie comme la capacité de cellules embryonnaires à donner naissance à tous les lignages fétaux, y compris la lignée germinale. C’est la caractéristique de l’épiblaste, un tissu qui n’existe que de manière transitoire chez l’embryon de mammifère. Les propriétés de ce tissu changent rapidement pendant le développement, alors que son exposition à des signaux extrinsèques prépare sa différenciation prochaine en différents lignages. Le projet EpiNodal va disséquer les mécanismes moléculaires et cellulaires qui sous-tendent cette maturation de l’épiblaste chez l’embryon de souris. En particulier, il va caractériser les états distincts par lesquels l’épiblaste progresse, et étudier comment des interactions entre le facteur de pluripotence Nanog et la voie de signalisation Activine/Nodal contribuent à cette progression. Au cours de nos travaux nous avons utilisé un élément de séquence auto-régulateur du locus Nodal pour générer un transgène fluorescent, appelé ASE-YFP. Nous avons trouvé que son expression est hétérogène dans l’épiblaste de l’embryon aux stades pré-implantatoires, d’une façon telle qu’elle semble marquer les cellules de l’épiblaste qui viennent de s’engager sur la voie de la maturation. Notre premier objectif est de caractériser la nature des cellules ASE-YFP+ entre E3.5 et E5.5, et donc les stades distincts par lesquels elles passent avant de constituer l’épiblaste post-implantatoire. Notre deuxième objectif est de caractériser les interactions entre les voies de signalisation Nodal, BMP et FGF aux stades péri-implantatoires et leurs rôles dans la maturation de l’épiblaste. Notre troisième objectif est de caractériser le rôle d’une nouvelle séquence régulatrice du locus Nodal dans la régulation génétique et épigénétique du gène, et de relier cela à la  maturation de l’épiblaste. Nous appelons cet élément de séquence HBE. Il a été identifié en combinant une analyse phylogénétique du locus et l’analyse d’expériences de ChIP en cellules ES qui ont montré qu’il s’agissait d’une séquence sur laquelle tous les facteurs de pluripotence connus se lient avec avidité. Nos travaux seront conduits à la fois chez l’embryon de souris et dans des cultures de cellules pluripotentes dans le cadre d’un effort conjoint des équipes de J. Collignon (partenaire 1), à l’IJM à Paris et de C. Chazaud (partenaire 2) du GReD à Clermont Ferrand. S. Ott (partenaire 3), chef d’équipe bioinformaticien au Systems Biology Centre de Warwick University, fournira son expertise dans l’analyse statistique de données transcriptomiques. T. Hiiragi (partenaire 4), chef d’équipe du MPI pour la Biomédecone moléculaire, fournira son expertise dans la détermination du profil d’expression génétique de cellules isolées. Chaque partenaire a développé des réactifs spécifiques (lignées de souris, lignées cellulaires, constructions), ou perfectionné des outils et des méthodes (électroporation  d’embryons, culture d’embryons, hybridation in situ, analyse de cellules uniques, analyse statistique) qui seront mis en commun pour parvenir à atteindre les objectifs de recherche du projet. Le projet va utiliser l’embryon de souris pour aborder un nombre de problèmes qui sont au cœur de développement actuels dans le domaine très compétitifs de la biologie des cellules souches : l’existence d’états de pluripotence distincts et comment les cellules passent de l’un à l’autre ; la façon dont les facteurs de pluripotence exercent leur contrôle sur l’expression de gène de développement ; le rôle des voies de signalisation dans le maintien ou la perte de la pluripotence ; comment des modifications locales de la chromatine contribuent à ces transitions. Progresser sur ces questions est essentiel à la compréhension du développement des mammifères et aux avancées technologiques qui permettront la thérapie cellulaire.
Résultats : en cours
Perspectives : Trot tot pour le dire
Publications et brevets : Bientôt!