Etude de l'implication des microARN dans le développement de la glande mammaire de souris

par Nezha Sdassi

Thèse de doctorat en Génétique et biologie moléculaire

Sous la direction de Edmond-Paul Cribiu et de Eve Devinoy.

Soutenue en 2010

à Versailles-St Quentin en Yvelines .


  • Résumé

    Les microARN sont de petits ARN non-codants qui jouent des rôles importants dans l’extinction de l’expression de gènes cibles. Ils sont impliqués dans la régulation de divers processus cellulaires, tel que la différenciation, la prolifération et l’apoptose. Jusqu'à présent, leur implication dans la biologie de la glande mammaire a été suggérée par quelques études portant principalement sur des situations pathologiques permettant la caractérisation des microARN comme marqueurs de différents types de tumeurs du sein. L'implication des microARN dans la régulation de la biologie normale de la glande mammaire reste à découvrir. Pour comprendre la fonction des microARN dans les différents stades physiologiques de la glande mammaire, nous avons développé trois approches : (i) L’identification de microARN spécifiques de la glande mammaire. Ces microARN ont été recherchés par la réalisation d’une banque de petits ARN. Au total 24 nouveaux microARN ont été clonés dont 6 sont spécifiques de la souris (Sdassi et al. , 2009). (ii) L’invalidation conditionnelle (système Cre-loxP) de Dicer, l'une des enzymes clés impliquées dans la maturation des microARN. L'inactivation a été principalement réalisée dans les cellules épithéliales mammaires par l'utilisation de deux lignées transgéniques MMTV-Cre et WAP-Cre croisées avec les souris Dicerfl/fl. Les souris Dicerfl/+/MMTV-Cre hétérozygotes présentent un défaut de lactation. Les observations histologiques montrent un défaut de développement de la glande mammaire détectable à partir de 6 jours de gestation. Les études transcriptomiques ont été effectuées afin de caractériser les voies de signalisation affectées. Les souris Dicerfl/fl/WAP-Cre présentent également un défaut de la lactation. Les études histologiques montrent des anomalies de la glande mammaire de ces souris en fin de lactation. (iii) La caractérisation de l’expression des microARN à différents stades physiologiques de la glande mammaire de souris (Silveri et al. , 2006; Sdassi et al. , 2009). Le rôle de l'un d'entre eux (miR-30b) a été recherché à partir de l’analyse de souris transgéniques qui surexpriment ce microARN dans les cellules épithéliales mammaires. Les femelles présentent un défaut de la lactation. Les analyses histologiques n’ont pas montré d’anomalies de développement pendant la gestation ou la lactation ; en revanche, des défauts du remodelage de la glande mammaire au Les microARN sont de petits ARN non-codants qui jouent des rôles importants dans l’extinction de l’expression de gènes cibles. Ils sont impliqués dans la régulation de divers processus cellulaires, tel que la différenciation, la prolifération et l’apoptose. Jusqu'à présent, leur implication dans la biologie de la glande mammaire a été suggérée par quelques études portant principalement sur des situations pathologiques permettant la caractérisation des microARN comme marqueurs de différents types de tumeurs du sein. L'implication des microARN dans la régulation de la biologie normale de la glande mammaire reste à découvrir. Pour comprendre la fonction des microARN dans les différents stades physiologiques de la glande mammaire, nous avons développé trois approches : (i) L’identification de microARN spécifiques de la glande mammaire. Ces microARN ont été recherchés par la réalisation d’une banque de petits ARN. Au total 24 nouveaux microARN ont été clonés dont 6 sont spécifiques de la souris (Sdassi et al. , 2009). (ii) L’invalidation conditionnelle (système Cre-loxP) de Dicer, l'une des enzymes clés impliquées dans la maturation des microARN. L'inactivation a été principalement réalisée dans les cellules épithéliales mammaires par l'utilisation de deux lignées transgéniques MMTV-Cre et WAP-Cre croisées avec les souris Dicerfl/fl. Les souris Dicerfl/+/MMTV-Cre hétérozygotes présentent un défaut de lactation. Les observations histologiques montrent un défaut de développement de la glande mammaire détectable à partir de 6 jours de gestation. Les études transcriptomiquesont été effectuées afin de caractériser les voies de signalisation affectées. Les souris Dicerfl/fl/WAP-Cre présentent également un défaut de la lactation. Les études histologiques montrent des anomalies de la glande mammaire de ces souris en fin de lactation. (iii) La caractérisation de l’expression des microARN à différents stades physiologiques de la glande mammaire de souris (Silveri et al. , 2006; Sdassi et al. , 2009). Le rôle de l'un d'entre eux (miR-30b) a été recherché à partir de l’analyse de souris transgéniques qui surexpriment ce microARN dans les cellules épithéliales mammaires. Les femelles présentent un défaut de la lactation. Les analyses histologiques n’ont pas montré d’anomalies de développement pendant la gestation ou la lactation ; en revanche, des défauts du remodelage de la glande mammaire au Les microARN sont de petits ARN non-codants qui jouent des rôles importants dans l’extinction de l’expression de gènes cibles. Ils sont impliqués dans la régulation de divers processus cellulaires, tel que la différenciation, la prolifération et l’apoptose. Jusqu'à présent, leur implication dans la biologie de la glande mammaire a été suggérée par quelques études portant principalement sur des situations pathologiques permettant la caractérisation des microARN comme marqueurs de différents types de tumeurs du sein. L'implication des microARN dans la régulation de la biologie normale de la glande mammaire reste à découvrir. Pour comprendre la fonction des microARN dans les différents stades physiologiques de la glande mammaire, nous avons développé trois approches :(i) L’identification de microARN spécifiques de la glande mammaire. Ces microARN ont été recherchés par la réalisation d’une banque de petits ARN. Au total 24 nouveaux microARN ont été clonés dont 6 sont spécifiques de la souris (Sdassi et al. , 2009). (ii) L’invalidation conditionnelle (système Cre-loxP) de Dicer, l'une des enzymes clés impliquées dans la maturation des microARN. L'inactivation a été principalement réalisée dans les cellules épithéliales mammaires par l'utilisation de deux lignées transgéniques MMTV-Cre et WAP-Cre croisées avec les souris Dicerfl/fl. Les souris Dicerfl/+/MMTV-Cre hétérozygotes présentent un défaut de lactation. Les observations histologiques montrent un défaut de développement de la glande mammaire détectable à partir de 6 jours de gestation. Les études transcriptomiques ont été effectuées afin de caractériser les voies de signalisation affectées. Les souris Dicerfl/fl/WAP-Cre présentent également un défaut de la lactation. Les études histologiques montrent des anomalies de la glande mammaire de ces sourisen fin de lactation. (iii) La caractérisation de l’expression des microARN à différents stades physiologiques de la glande mammaire de souris (Silveri et al. , 2006; Sdassi et al. ,2009). Le rôle de l'un d'entre eux (miR-30b) a été recherché à partir de l’analyse de souris transgéniques qui surexpriment ce microARN dans les cellules épithéliales mammaires. Les femelles présentent un défaut de la lactation. Les analyseshistologiques n’ont pas montré d’anomalies de développement pendant la gestation ou la lactation ; en revanche, des défauts du remodelage de la glande mammaire au cours de l’involution sont détectés chez ces souris. Les études du transcriptome ont permis d’identifier des gènes potentiellement impliqués dans ce phénotype. Nos résultats montrent pour la première fois l'implication des microARN dans la biologie de la glande mammaire normale. Au cours de ces études, nous avons produit plusieurs modèles animaux qui permettent d’identifier la fonction des microARN et les cibles de l’un d’entre eux (miR-30b) dans cet organe.

  • Titre traduit

    MicroRNA involvement in the development of mouse mammary gland


  • Résumé

    MicroRNA are small non-coding RNA that have been found to play important roles in silencing target genes and that are involved in the regulation of various normal cellular processes. Few studies have described their implication in mammary gland biology, mainly focusing on pathological situations allowing the characterization of microRNA as markers of tumour class in breast cancer. The involvement of microRNA in the regulation of normal mammary gland biology remains to be uncovered. To understand the function of microRNA in the different steps of mammary gland biology we developed three approaches: 1/ Identification of organ- and tissue- (testicles) specific microRNA suggest the existence of specific microRNA in the mammary gland. These microRNA have been investigated by creating a bank of small RNA. Twenty four new microRNA were cloned, of which 6 are specific for the mouse (Sdassi et al. , 2009). The expression profiles of these new microRNA were analysed by qRT-PCR, to allow for better characterization. 2/ Conditional invalidation (system Cre-loxP) of Dicer, one of the key enzymes involved in the microRNA maturation. The inactivation is achieved mainly in the mammary epithelial cells by the use of an MMTV-Cre and WAP-Cre transgenic lines crossed with Dicerfl/fl mice. The heterozygote Dicerfl/+/MMTV-Cre mice present a defect of lactation. Histological observations show a default of mammary gland development detectable from 6 days of gestation onwards. Transcriptomic studies will be conducted to further characterize the affected signaling pathways. The Dicerfl/fl/WAP-Cre KO mice also exhibit a defect of lactation. The histological studies show abnormalities in mammary gland development at 18 days lactation. The genes regulated by microRNA in this model will be characterized by transcriptomic studies. 3/ The characterization of microRNA expression patterns at different physiological stages of the mammary gland development in mice has been described (Silveri et al. , 2006; Sdassi et al. , 2009). The role of one of these microRNA (miR-30b) is currently being analyzed by studying the phenotype of transgenic mice which over express this microRNA in mammary epithelial cells. The females present a defect of lactation associated with a default of this tissue morphology that is observed from the end of gestation onwards. Transcriptomic studies are underway to identify signaling pathways involved in this phenotype as well as the targets of this microRNA in the mammary gland. However, histological analysis did not show any developmental abnormalities associated withdefects of lactation. A remodeling defect of the mammary gland was found in these mice during involution. Transcriptome analysis has identified genes potentially involved in this phenotype. Our results demonstrate for the first time the involvement of microRNA in normal mammary gland biology and have generated animal tools that will help the understanding of microRNA function and targets in this organ.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (144 f.)
  • Annexes : Notes bibliogr. Bibliogr. f. 108-144

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