Construction de nouvelles molecules genetiques qui migrent de maniere retrograde et transynaptique dans le systeme nerveux central. Application au gene otx1 implique dans le developpement du cerveau anterieur chez la souris

par LAURENT COEN

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Dominique Anxolabehere.

Soutenue en 1997

à Paris 6 .

mots clés

Résumé

Les neurones etablissent des circuits specifiques et complexes par des reseaux de cellules interconnectees, destines a transmettre des informations pour assurer la bonne cohesion des fonctions de l'organisme. Comme pour l'ensemble des cellules de l'organisme, le bon fonctionnement des cellules neuronales est assure par un programme genetique precis et specifique du type cellulaire ou il se deroule. Si un gene s'exprimant dans une cellule neuronale donnee est mute, il est probable que cette mutation affectera les fonctions des autres neurones interconnectes. La technique de recombinaison homologue, remplacant specifiquement le gene d'interet par le gene rapporteur lacz, permet la visualisation des cellules mutees mais pas des connexions neuronales etablies par cette cellule. Nous avons donc cherche a developper une nouvelle classe de marqueurs adaptee a l'etude des connexions neuronales in vivo chez la souris. Ainsi, l'expression d'un tel marqueur transynaptique dans un neurone particulier permettrait d'obtenir des informations relatives aux interractions qui s'etablissent entre ce neurone et les autres neurones connectes. Le fragment ttc non toxique, derive de la toxine tetanique, possede des proprietes de transport retrograde et transneuronal similaires a la toxine entiere. L'utilisation du gene rapporteur lacz fusionne au fragment ttc a permis de developper deux molecules hybrides, -gal-ttc et ttc--gal, reperables par leur activite -galactosidase et internalisees efficacement dans les neurones en culture. Nous demontrons dans une etude in vivo, par injection de la proteine -gal-ttc dans la langue d'une souris, que le fragment ttc est capable de transporter l'activite -galactosidase dans des regions variees du systeme nerveux central. En effet, apres son internalisation au niveau de la jonction neuromusculaire, la proteine hybride remonte jusqu'aux corps cellulaires des motoneurones du noyau hypoglossal par un mecanisme specifique de transport axonal retrograde. Elle est ensuite distribuee par transfert transynaptique aux interneurones qui etablissent des synapses avec ces motoneurones. Nous avons utilise ce nouveau marqueur genetique lacz-ttc pour initier une etude des connexions neuronales etablies par les neurones exprimant le gene otx1. Ce gene est implique dans la formation du systeme nerveux dans la partie anterieure du cerveau et il est probable que sa mutation entraine un dereglement des connexions synaptiques responsable du phenotype epileptique des souris mutantes otx1-/-.

Titre traduit

Construction of new genetic molecules that migrate retrogradely and transynaptically into the central nervous system. Application to otx1 gene, implicated in forebrain development of the mouse

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