Caractérisation fonctionnelle du rôle des gènes Arx et Pax4 dans les processus de développement du pancréas endocrine

par Patrick Collombat

Thèse de doctorat en Innovation pharmacologique

Sous la direction de Julian Smith et de Peter Gruss.

Soutenue en 2004

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Dans le but d'isoler des gènes encodant des facteurs de transcription contenant un domaine homeboite et potentiellement impliqués dans le développement du pancréas murin, une approche combinant une recherche in silico avec une analyse par nested-PCR fut développée. Nous avons ainsi isolé un facteur de transcription, Arx, présentant une expression dépendante de Ngn3. Arx est exprimé durant le développement embryonnaire du pancréas, premièrement dans les cellules progénitrices beta, puis dans les cellules matures alpha et delta. Afin de certifier le rôle du gène Arx, des souris perte-de-fonction pour ce gène furent générées par recombinaison homologue dans des cellules souches. Les animaux déficients pour Arx naissent normalement suivant une fréquence Mendelienne mais rapidement développent une hypoglycémie, une déshydratation et meurent approximativement deux jours après la naissance. Une analyse immuno-histologique du pancréas des animaux mutants pour le gène Arx révèle une perte précoce des cellules alpha associée à une augmentation de nombre de cellules beta et delta, bien que la morphologie des ilots de langerhans reste intacte. Notre étude démontre le rôle-clef joué par le gène Arx pour l'acquisition d'un devenir " cellules alpha " au détriment d'une destinée " cellule beta ou delta ". Une telle fonction de spécification est exactement opposée à celle du gène Pax4. L'utilisation d'une approche multiplex RT-PCR nous a permis de démontrer une accumulation des ARN messagers Pax4 et Arx dans les souris perte-de-fonction pour des gènes Arx et Pax4 respectivement. Nous proposons ainsi que les fonctions antagonistes des gènes Arx et Pax4 sont reliées à leurs contenus pancréatiques. Une telle régulation mutuelle apparaît ainsi requise pour le développement normal du pancréas endocrine.

  • Titre traduit

    Functionnal characterisation of Arx and Pax4 roles in the processus of differentiation of the mouse endocrine pancreas


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Genes encoding homeodomain-containing proteins potentially involved in endocrine pancreas development were isolated by combined in silico and nested-PCR approaches. One such transcription factor, Arx exhibits Ngn3-dependant expression throughout endocrine pancreas development in alpha-, beta-precursors and delta-cells. We have used gene targeting in mouse embryonic stem cells to generate Arx loss-of-fonction mice. Arx-deficient animals are born at the expected Mendelian frequency, but develop early-onset hypoglycaemia, dehydration, weakness and die two days after birth. Immunohistological analysis of pancreas from Arx mutants reveals an early-onset loss of mature endocrine alpha-cells with a concomitant increase in beta and delta cell numbers, while islet morphology remains intact. Our study indicates a requirement of Arx for alpha-cell fate acquisition and a repressive action on beta- and delta-cell destiny, which is exactly the opposite of the action of Pax4 in endocrine commitment. Using multiplex RT-PCR, we demonstrate an accumulation of Pax4 and Arx transcripts in Arx and Pax4 mutant mice respectively. We propose that the antagonistic functions of Arx and Pax4 for proper islet cell specification are related to the pancreatic levels of the respective transcripts.

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Informations

  • Détails : 139 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 110-126

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2004TOU30015
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