Jeudi l 13-07-2017
Nouvelle étude sur le développement du cerveau

Le cortex cérébral est la structure la plus complexe du cerveau des mammifères et le siège principal des fonctions cognitives. Il est constitué d'une très grande diversité de cellules neuronales distinctes. Il présente une organisation complexe avec les différents types de neurones organisés radialement en couches superposées et, tangentiellement, en aires distinctes, impliquées dans des fonctions spécifiques (motrice, somatosensorielle, visuelle ou encore cognitive). Comment au cours du développement de l'embryon le cerveau se construit demeure encore aujourd'hui largement mystérieux. Une des questions clés dans le développement du cerveau concerne les mécanismes qui contrôlent l'équilibre entre l'autorenouvellement des progéniteurs neuraux et leur différenciation. Cet équilibre est essentiel pour la production en quantité appropriée des différents types de neurones, et donc pour un développement correct du cerveau.

Dans une étude publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences du 27 juin, en combinant des approches de gain- et de perte-de-fonction dans des cellules corticales obtenues à partir de cellules souches embryonnaires, l'équipe du Dr. Meng Li de l'Institut de Neuroscience et de Santé Mentale de l'Université de Cardiff révèle l'importance du facteur de transcription Dmrt5/Dmrta2 dans le choix des cellules progénitrices du cortex à rester en prolifération ou à se différencier.

Le Laboratoire de Génétique du Développement (Eric Bellefroid, Biopark, Faculté des Sciences)étudie depuis plusieurs années chez la souris le rôle de ce facteur de transcription dans le développement du cortex cérébral. Les chercheurs avaient déjà démontré que ce facteur de transcription est un régulateur essentiel de la croissance et de la régionalisation du cortex cérébral mais son mode d'action était inconnu. En collaboration avec l' équipe de Cardiff, Marc Keruzore du Laboratoire de Génétique du Développement a étudié l'importance de Dmrt5 dans la maintenance des progéniteurs corticaux in vivo. Il a utilisé pour ce faire un modèle de souris où le gène Dmrt5 est invalidé de manière conditionnelle dans les progéniteurs corticaux à un certain moment de leur développement. De manière intéressante, il a observé que les progéniteurs du cortex des souris Dmrt5 mutantes se différenciaient prématurément en neurones, comme observé in vitro. Cette neurogenèse prématurée qui a lieu en l'absence de Dmrt5 serait due en partie à la réduction de l'expression d'un autre facteur de transcription, Hes1, un répresseur bien connu de la neurogenèse, qui serait régulé positivement et de manière directe par Dmrt5.

L'altération de la balance entre différenciation et renouvellement du stock de cellules progénitrices conduit à des pathologies sévères due à un déficit neuronal. Récemment, des mutations dans le gènes Dmrt5 ont été identifiées chez des patients atteints de microcéphalie. Cette étude fournit donc une première explication à la microcéphalie causée par la mutation de Dmrt5, chez la souris et l'homme.

The doublesex-related Dmrta2 safeguards neural progenitor maintenance involving transcriptional regulation of Hes1.
Young, Fraser FI; Keruzore, Marc; Nan, Xinsheng; Gennet, Nicole N; Bellefroid, Eric; Liu, Cindy Meng Hsin
Référence Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

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