Etude fonctionnelle du facteur de transcription krox-20 au cours du developpement murin

par Piotr Topilko

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de P. CHARNAY.

Soutenue en 1995

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Il y a plusieurs annees le laboratoire de patrick charnay avait isole plusieurs genes de souris codant pour des proteines comportant des doigts a zinc. Au cours de ma these, je me suis interesse particulierement a la caracterisation fonctionnelle de l'un de ces genes, krox-20, qui code pour un facteur de transcription comportant trois doigts a zinc. L'expression de ce gene est induite en culture lors de la stimulation de fibroblastes au repos par le serum ou differents facteurs de croissance, avec une cinetique caracteristique des genes immediats-precoces. Au cours de l'embryogenese, krox-20 est exprime entre 8 jours et 10 jours et demi de developpement dans deux segments non-adjacents du cerveau posterieur, les rhombomeres (r) 3 et 5. A ce stade, le rhombencephale est divise en sept rhombomeres et des arguments cellulaires et moleculaires montrent que ceux la constituent la base d'une organisation metamerique. L'activation de krox-20 en bandes transversales des 8 jours de developpement embryonnaire, avant toute manifestation morphologique de la segmentation a suggere que ce gene pourrait participer au controle du processus de segmentation dans cette partie du cerveau. Pour comprendre la fonction de krox-20 in vivo, nous avons inactive ce gene en utilisant la strategie de mutagenese par recombinaison homologue. Le vecteur utilise comporte un fragment d'adn genomique de 10 kb qui inclut toute la sequence codante du gene krox-20. La mutation consiste en une insertion en phase de la sequence codante du gene lacz de e. Coli, suivie d'une cassette d'expression du gene de resistance a la neomycine. Nous avons montre que l'absence de krox-20 conduit a des perturbations severes du processus de segmentation du rhombencephale, incluant une absence de segmentation morphologique et des modifications de l'organisation des nerfs craniens et de l'expression de plusieurs genes specifiques de certains rhombomeres. Nous pouvons interpreter l'ensemble des resultats obtenus comme etant dus a la disparition precoce des rhombomeres 3 et 5. Cependant, l'absence d'effet sur l'expression du gene hoxb-1 au niveau de r4 chez les embryons homozygotes pour la mutation krox-20 suggere que, malgre la disparition des frontieres morphologiques, l'identite moleculaire de certains rhombomeres est conservee. Nos donnees indiquent donc que krox-20 est necessaire au maintien des rhombomeres 3 e 5, mais n'est probablement pas implique dans les etapes initiales du processus de segmentation. La detection de l'activite -galactosidase chez les animaux heterozygotes nous a permis de mettre en evidence de nombreux sites additionnels d'expression de krox-20, incluant les cellules de schwann et leurs precurseurs. Les cellules de schwann sont responsables de la myelinisation du systeme nerveux peripherique. Nous avons montre que krox-20 est exprime dans les cellules de schwann des 15 jours de developpement et constitue l'un des marqueurs les plus precoces de la differenciation de ces cellules. L'inactivation de krox-20 conduit a une absence totale de myeline. Les cellules de schwann apparaissent bloquees a un stade bien precis: elles ne peuvent enrouler leur cytoplasme plus d'un tour et demi autour de l'axone. Ces cellules synthetisent les marqueurs precoces de la myelinisation tels que mag, mais non les marqueurs tardifs comme po et mbp. Nous avons egalement observe autour de 14 jours de developpement embryonnaire la presence de la proteine krox-20 dans des chondrocytes hypertrophiques et dans des osteoblastes au niveau des os qui suivent un processus d'ossification endochondrale. L'analyse de ces os suggere que l'inactivation de krox-20 conduit egalement a des perturbations de ce processus. Enfin, l'expression de krox-20 a ete detectee dans d'autres tissus tels que les vibrisses, les follicules pileux et les dents, mais les consequences eventuelles de la mutation sur le developpement de ces tissus n'ont pas ete analysees en detail. Cependant, aucun phenotype evident n'a ete observe. Il est possible qu'un facteur appartenant a la meme famille, tel que krox-24, puisse compenser l'absence de krox-20 dans ces tissus. En effet, les genes krox-20 et krox-24 sont co-exprimes dans plusieurs types cellulaires, en particulier au niveau des regions d'ossification endochondrale, dans les dents et dans les vibrisses. De plus, les deux proteines ont la meme specificite de fixation sur l'adn. Recemment, nous avons inactive le gene krox-24 en utilisant une strategie similaire a celle employee dans le cas de krox-20. L'obtention de souris deficientes pour le gene krox-24 et d'embryons portant les deux mutations devrait nous renseigner sur le role de krox-24 ainsi que sur les relations fonctionnelles eventuelles entre krox-20 et krox-24. L'ensemble des resultats decrits dans ce memoire suggerent que le facteur de transcription krox-20 intervient dans le controle de processus de developpement varies. Il reste a determiner si cette conservation d'un facteur de transcript


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Informations

  • Détails : 196 P.
  • Annexes : 389 REF.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : T Paris 6 1995 479
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1995
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