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Polarisation et décisions binaires du destin cellulaire dans le système nerveux

Nous analysons comment les divisions des progéniteurs neuronaux sont régulées et comment les neurones différenciés sont produits de manière robuste.

Les neurones sont souvent générés par des divisions asymétriques de progéniteurs neuronaux tels que les cellules souches neurales. Au cours de ce processus, une cellule progénitrice se divise de manière asymétrique pour générer deux neurones d’identité différente, ou un neurone et un nouveau progéniteur. Dans le système nerveux, les divisions asymétriques des différents progéniteurs sont étroitement coordonnées, ce qui implique une communication entre les cellules. En outre, au cours du développement du système nerveux, un ensemble très précis de différents types de neurones est produit, ce qui signifie que leur processus de spécification doit être très robuste.

Notre équipe analyse comment les divisions asymétriques des progéniteurs neuronaux sont contrôlées et comment divers types de neurones différenciés sont produits de manière robuste. Pour répondre à ces questions, nous utilisons le nématode C. elegans comme organisme modèle. C. elegans est un bon système pour étudier ce processus car son système nerveux est simple et bien caractérisé. En outre, chez C. elegans, l’histoire de la lignée de chaque neurone est connue, les embryons sont transparents et leur développement peut être facilement suivi par vidéomicroscopie 4D. Le système C. elegans offre également de nombreux outils pour disséquer les bases moléculaires des processus biologiques tels que les cribles à l’échelle du génome, la transgénèse ou l’ingénierie génomique CRISPR. La combinaison de l’ingénierie des génomes et de l’imagerie quantitative en live nous permet de suivre la dynamique des protéines et de l’expression des gènes in vivo pendant le développement du système nerveux.

En caractérisant les mécanismes contrôlant les divisions et la différenciation des progéniteurs neuronaux, nos travaux pourraient avoir un impact sur le développement de traitements contre certains types de cancer ou de maladies neurodégénératives.

Détection par smFISH des ARNm du facteur de transcription neuronal ttx-3 (vert) dans un embryon de C. elegans.

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Ute Rothbächer
Professeur associée, Université d'Innsbruck, Autriche
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Postdoc, Université du North Dakota, USA
Pauline Mélénec
Assistante de recherche, EPFL, Lausanne, Suisse
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Postdoc, Université de Chicago, USA
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Rédactrice médicale, Hopital de La Timone, Marseille
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Postdoc, Institut Jacques Monod, Paris

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