Exploration de l'identité moléculaire des neurones viscéraux

par Di Fan

Projet de thèse en Neurosciences

Sous la direction de Jean-François Brunet et de Fukang Gu.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres en cotutelle avec l'East China Normal University-ECNU , dans le cadre de École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris) , en partenariat avec Institut de Biologie de l'École Normale Supérieure (laboratoire) et de École normale supérieure (Paris ; 1985-....) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2014 .


  • Résumé

    Le projet concerne la dichotomie encore les systèmes nerveux somatiques et viscéraux des vertébrés qui sont en relation avec, respectivement, l'environnement (perception des signaux extérieurs et réponse motrice) et avec le milieu intérieur (perception de l'état physiologique du corps et régulation de l'homéostasie). Cette théorie de la dichotomie a été instauré par Bichat et ensuite revu par le paléontologiste A.S. Romer qui a listé les différences anatomiques et développementales connues encore les « deux corps » des vertébrés, somatique et viscéral, chacun associé à son système nerveux. Durant les 15 dernières années, les différences morphologiques et embryonnaires ont été montrés pour être renforcées par des différences génétiques, grâce à une série limitée de facteurs de transcription propre à chaque système. D'abord un phénotype des motoneurones somatiques conservé durant l'évolution a été développé sous le contrôle de deux facteurs homéogènes dédiés, Hb9and Lhx3.3. Ensuite, un couple d'homéogènes paralogue, Brn3a/b (Pou4f1/2) ont émergés comme marqueurs (et au moins dans certains cas comme étant déterminant) des neurones somatiques sensoriels en étant exprimés par les récepteurs du touché et de la douleur dans le système nerveux périphérique et de nombreuses de leur cible du système nerveux central. ; mais aussi dans les neurones auditifs, vestibulaires et dans les cellules ganglionnaires de la rétine, médiateurs de trois autres modalités somatosensorielles. Enfin, et de façon plus remarquable, le laboratoire d'accueil a montré que la vaste majorité des neurones viscéraux, sensoriels et moteurs dépendent du facteur de transcription Phox2b, qui leur est hautement spécifique. Ainsi, un simple codage génétique prévient l'allocation physiologique des neurones sensoriels et moteurs : Hb9/Lhx3.3 pour les somatomoteurs, Brn3a/b pour les somatosensoriels, Phox2b pour les viscéraux (moteurs et sensoriels). Par des méthodes de dissections, FACS, hybridation in situ et génétique (gains et pertes de fonctions), je vais me concentrer sur : quels sont les gènes exprimés en aval de Phox2b dans les neurones sensoriels ? Quelles sont les différences moléculaires entre les neurones sensoriels et viscéraux ? Y-a-t-il un programme génétique « pan-viscéral » ?

  • Titre traduit

    Deciphering the molecular identity of visceral neurons


  • Résumé

    The project concerns the dichotomy between the “somatic” and “visceral” nervous systems of vertebrates that deal with, respectively, the environment (external perceptions and motor responses) and the “interior milieu” (perception of the physiological state of the body and maintenance of homeostasis). This dichotomy was first theorized by the physiologist Bichat 1 then reviewed by the paelontologist A.S. Romer who listed all the anatomic and developmental differences known between “the two bodies” of vertebrates, somatic and visceral, each with its nervous system2. Over the past 15 years, this morphological and embryological distinction was shown to be underlain by a genetic distinction, in the form of a limited set of dedicated transcription factors. First, an evolutionarily conserved somatic motoneuronal phenotype develops under the control of two largely dedicated homeogenes, Hb9 and Lhx3 3. Second, a couple of paralogous homeogenes, Brn3a/b (Pou4f1/2), has emerged as marker (and at least in some cases determinant) of somatic sensory neurons: it is expressed in touch and pain receptors in the peripheral nervous system 4,5, in many of their targets in the central nervous system (CNS) (ref6 and references therein), and in auditory and vestibular neurons and retinal ganglion cells, conveyors of three other somatic sensory modalities 7. Third, and most strikingly, the host laboratory has shown that the vast majority of visceral neurons, sensory and motor, depend on the transcription factor Phox2b, which is virtually specific to them 8,. Thus, a simple genetic code foreshadows the broad physiological allocation of sensory and motor neurons: Hb9/Lhx3 for somatic motor, Brn3a/b for somatic sensory, Phox2b for visceral, both motor and sensory. With the methods of dissection, FACS, in situ hybridization and loss and gain functions, what we will focus on are: What are the genes downstream of Phox2b in sensory neurons? What are the molecular differences between somatic and visceral neurons? Is there a “pan-visceral” genetic programme?