Réseaux transcriptionnels et différenciation neurale

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Notre équipe de recherche explore les mécanismes moléculaires qui contrôlent la plasticité et la stabilité des phénotypes cellulaires au cours du développement et de la tumorigenèse.

Penser, sentir et bouger sont sous le contrôle de l’activité de milliers de sous-types cellulaires dont la coordination repose en partie sur la répartition spatiale de ces cellules au sein du système nerveux central. Cette organisation est établie au cours de l’embryogenèse, grâce à des mécanismes de régulation opérant dans le temps et l’espace contrôlant la maturation des cellules souches et progénitrices neurales. Le but premier de nos recherches est de comprendre ces mécanismes, notamment en étudiant leurs effets sur le cycle ou la destinée des cellules neurales.

Nous nous intéressons en particulier à la régulation de la neurogenèse au sein de la moelle par les facteurs de transcription.
D’une part, nous examinons les mécanismes moléculaires responsables du caractère pléiotropique de leur activité. Pour cet aspect, deux protéines paralogues ont captivé notre attention, Pax3 et Pax7. Ces deux molécules, comme beaucoup de facteurs de transcription, sont capables soit d’activer soit de réprimer l’expression de leur gènes cibles.  Cette bivalence explique pourquoi Pax3 et Pax7 contrôle non seulement la mise en place des identités des progéniteurs de la moelle épinière dorsale mais aussi leur taux de différenciation.

D’autre part, nous cherchons à comprendre comment l’activité combinée de multiple facteurs cadence le rythme de différenciation des cellules souches neurales. Nous abordons cette question en décrivant la nature moléculaire des interactions entre plusieurs facteurs de transcription exprimés dans la moelle dorsale. Aussi nous analysons les propriétés fonctionnelles émergeant du réseau formé par l’ensemble de ces interactions.

Enfin, nous étudions comment l’altération dans les niveaux d’activé des facteurs de transcription de la moelle épinière en développement peut conduire à l’émergence de tumeurs au sein de tissus neuraux ou autres.

Au laboratoire, nous utilisons une grande variété de techniques, allant de techniques classiques de biologie du développement ou biologie moléculaires en passant par des techniques d’imagerie à haute résolution, des analyses computationnelles et du séquençage à haut débit. Aussi, nous nous appuyons sur plusieurs modèles d’études de plusieurs types d’embryons amniotes en passant par des progéniteurs neuraux dérivés de cellules souches embryonaires.

Thèmes de recherche actuels de l’équipe:
  • Structure du réseau génique responsable de l’établissement de la diversité cellulaire au sein de la moelle épinière
  • Modélisation du développement spinal in vitro à partir de cellules souches embryonnaires
  • Régulation transcriptionnelle du cycle cellulaire par les facteurs Pax3 et Pax7
  • Complexes protéiques liés aux facteurs Pax3 et Pax7
  • Régulation spatio-temporelle de l’activité transcriptionnelle de Pax3 et Pax7 dans la moelle épinière
  • Mécanismes relayant l’activité répressive des protéines Pax

Mots clés : Cellules souches, biologie du développement, facteurs de transcription, moelle épinière, réseaux de régulation génique, détermination et différenciation.

Sélection de publications

Duval, N., P. Daubas, C. Bourcier de Carbon, C. St Cloment, J.-Y. Tinevez, M. Lopes, V. Ribes, Robert, B. 2014. Msx1 and Msx2 act as essential activators of Atoh1 expression in the murine spinal cord. Development 141, 1726–36.
Abstract

Moore S., V. Ribes, J. Terriente, D. Wilkinson, F. Relaix, J. Briscoe. 2013. Distinct regulatory mechanisms act to establish and maintain Pax3 expression in the developing neural tube. Plos Genetics. 9:e1003811.
Abstract

Balaskas N., A. Ribeiro, J. Panovska, E. Dessaud, N. Sasai, K.M. Page, J. Briscoe, V. Ribes. 2012. Gene regulatory logic for reading the sonic hedgehog signaling gradient in the Vertebrate neural tube. Cell. 148:273-284.
Abstract

Cruz C., V. Ribes, E. Kutejova, J. Cayuso, V. Lawson, D. Norris, J. Stevens, M. Davey, K. Blight, F. Bangs, A. Mynett, E. Hirst, R. Chung, N. Balaskas, S.L. Brody, E. Marti, J. Briscoe. 2010. Foxj1 regulates floor plate cilia architecture and modifies the response of cells to sonic hedgehog signalling. Development. 137:4271-82.
Abstract

Ribes V., N. Balaskas, N. Sasai, C. Cruz, E. Dessaud, J. Cayuso, S. Tozer, L.L. Yang, B. Novitch, E. Marti, J. Briscoe. 2010. Distinct Sonic Hedgehog signaling dynamics specify floor plate and ventral neuronal progenitors in the vertebrate neural tube. Genes Dev. 24:1186-200.
Abstract

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