Caractérisation des gènes nanog, c-myc, pou2 et sox2 au cours du développement précoce chez le poisson rouge (carassius auratus)

par Lucie Marandel

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Catherine Labbé et de Pierre-Yves Le Bail.

Soutenue en 2011

à Rennes 1 , dans le cadre de École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes) , en partenariat avec Université européenne de Bretagne (autre partenaire) .

mots clés

• Poisson rouge -- Développement
• Poisson rouge -- Embryologie
• Gamètes
• Poisson rouge -- Génétique
• Épigénétique

Résumé

Le poisson rouge est une espèce utilisée régulièrement dans le cadre du transfert nucléaire somatique. Cependant, peu de données moléculaires concernant entre autre des gènes impliqués dans le développement précoce sont disponibles dans cette espèce dont le génome n’est pas séquencé. L’objectif du travail était donc de séquencer et de caractériser au cours du développement embryonnaire et dans la nageoire de poisson rouge les orthologues des gènes Pou5f1 (pou2 chez les téléostéens), Sox2, c-Myc et Nanog connus chez les mammifères pour leur implication et leur importance dans le développement des mammifères. Par la mise en place d’analyses in silico, notre travail a permis de préciser l’identité des gènes séquencés chez le poisson rouge et leur histoire phylogénétique. Notre étude montre notamment que c-myc a subi deux duplications au sein des téléostéens, dont une spécifique aux cyprininae, sous-famille à laquelle appartient le poisson rouge. L’étude détaillée du profil d’expression et de méthylation de l’ADN des gènes au cours du développement embryonnaire et dans les cellules de nageoire a révélé des différences avec les données existantes dans la littérature relatives aux autres téléostéens modèles tels que le poisson-zèbre ou le médaka mais aussi avec les mammifères. Outre l’intérêt de ces travaux pour l’étude et la compréhension de l’implication de pou2, nanog, c-myc et sox2 au cours du développement précoce des embryons de téléostéens, les caractéristiques moléculaires des gènes mises en évidence dans cette étude pourront être utilisés comme témoin de la reprogrammation du génome de la cellule de nageoire après transfert nucléaire somatique.

Titre traduit

Characterization of nanog, c-myc, pou2 and sox2 genes during early development in goldfish (Carassius auratus)

Résumé

The goldfish is a species widely considered when studying somatic nuclear transfer biotechnology. However, few molecular data notably related to early developmental genes are available in this species whose genome is not sequenced. Thus this work aimed at sequencing and characterizing during early goldfish development and in fin tissue orthologous genes of mammalian Pou5f1 (pou2 chez les téléostéens), Sox2, c-Myc and Nanog known to be involved and important during development in mammals. Using in silico analyses, we were able to confirm the identity of sequenced genes in goldfish and to clarify their phylogenetic history among teleosts. Our results especially show that two gene duplications occured at the c-myc locus in teleosts, one of them specifically in cyprininae sub-family which goldfish belongs to. The throughout study of both expression and DNA methylation patterns during embryonic development and in fin tissue highlighted differences between data previously published in zebrafish or medaka as well as in mammals. Our work provides new insight into important developmental genes identities, expression and DNA methylation in teleosts and paves the way for further functional analysis. Finally, molecular characteristics of the genes described in this study can be used as markers to monitor the reprogrammation of fin cell genome after somatic nuclear transfer.