Génétique et développement du cortex cérébral

Le cortex cérébral est le siège principal des fonctions cognitives. Les capacités intellectuelles de l'Homme constituent une caractéristique majeure qui le distingue au sein du phylum des vertébrés, incluant les autres mammifères.

Nos projets visent à  comprendre les mécanismes moléculaires qui contrôlent la diversité des cellules et leur positionnement dans le cortex cérébral au cours du développement.

Le cortex cérébral constitue la partie dorsale du télencéphale, le territoire le plus antérieur du cerveau. Il présente une organisation en couches superposées et est divisé en aires distinctes, impliquées dans des fonctions spécifiques (motrice, sensorielle ou encore cognitive). Une coordination très fine entre la génération spatio-temporelle de différents types cellulaires et le contrôle de leur migration ainsi que de leur localisation finale est à  la base de la construction d'une structure aussi complexe. Un nombre croissant de données soutient l'idée que de nombreuses maladies neurologiques et psychiatriques –allant de l'épilepsie au retard mental– ont pour origine une altération de processus du développement du cortex cérébral.

Les événements se produisant dans les cellules progénitrices à  des stades précoces du développement sont cruciaux pour la construction de circuits nerveux complexes. Le facteur de transcription à  homéodomaine Dbx1 est exprimé brièvement dans des sous-populations restreintes de progéniteurs localisés, entre autres, à  la frontière entre le cortex cérébral en développement (pallium), dorsalement, et les ganglions de la base (sous-pallium), ventralement. Cette frontière (frontière pallium-souspallium (PSB) pourrait jouer un rôle crucial dans l'évolution du cortex cérébral chez les mammifères. La caractéristique commune des cellules dérivées des progéniteurs exprimant Dbx1 est d'avoir une haute motilité et une durée de vie transitoire.

Nous avons développé une nouvelle approche moléculaire qui nous permet d'étudier les mécanismes contrôlant l'acquisition de l'identité cellulaire et la fonction au niveau de la frontière dorso-ventrale du système nerveux central. Nous utilisons une approche de génétique chez la souris permettant le traçage ou l'ablation spécifique de sous-types cellulaires afin d'étudier leur rôle durant le développement et l'âge postnatal. Nous couplons des analyses génomiques et de profils d'expression génique par puces ADN à  des méthodes d'embryologie classique, comme des greffes in vivo et in vitro, l'électroporation in ovo et in utero, et des tests de comportement.

Ces travaux devraient nous fournir une meilleure compréhension du contrôle moléculaire de la lamination et du développement du néocortex au cours de l'évolution. Le système d'ablation conditionnelle que nous avons développé devrait ainsi fournir de nouveaux outils génétiques afin de créer des souris-modèles de désordres corticaux et d'ouvrir des perspectives pour le diagnostic des maladies développementales chez l'Homme.

Nos recherches sont financées par des contrats nationaux et internationaux : Ministère de l'Education et de la Recherche, Agence Nationale de la Recherche, Communauté Européenne (STREP), Fondation pour la Recherche Médicale, Mairie de Paris.

Sélection de publications

Teissier A., Griveau A., Vigier L., Piolot T., Borello U. and Pierani A. (2010) A novel transient glutamatergic population migrating from the pallial-subpallial boundary contributes to neocortical development. Journal Neuroscience, 30, 10563-10574.
Abstract

Griveau A., Borello U.^#, Causeret F.^#, Tissir F., Boggetto N., Karaz S. and Pierani A. (2010) A Novel Role for Dbx1-derived Cajal-Retzius Cells in Early Regionalization of the Cerebral Cortical Neuroepithelium. PLoS Biol., 8(7), e1000440.
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Borello U. and Pierani A. (2010) Patterning the cerebral cortex: travelling with morphogens. Current Opinion in Genetics and Development, 20, 408–415.
Abstract

Bielle F., Griveau A., Narboux-Nême N.,Vigneau S., Sigrist M., Arber S., Wassef  M. and Pierani A. (2005) Multiple origins of Cajal-Retzius cells at the borders in of the developing pallium. Nature Neuroscience, 8, 1002-1012.
abstract

Pierani A., Moran Rivard, L., Sunshine, M. J., Littman, D. R., Goulding, M., and Jessell T. M. (2001) Control of interneuron fate in the developing spinal cord by the progenitor homeodomain protein Dbx1. Neuron, 29, 367-384.
abstract

Dernière modification 2/11/2011

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