La Drosophile comme organisme modèle

Présentation au sujet: "La Drosophile comme organisme modèle"— Transcription de la présentation:

1 La Drosophile comme organisme modèle
- Cycle de vie court Entretien des stocks peu onéreux Croisements simples à réaliser -Beaucoup de mutations disponibles Descendances importantes Génome séquencé - 4 paires de chromosomes 10 jours à 25°c

2 L ’analyse génétique d ’une maladie de vision:
l ’Aniridie +/+ An/+ Iris réduit => pupille ouverte Mutation domine +

3 dû à une mutation du gène Pax6
Aniridie (humain) : un défaut autosomique, dominant, du développement des yeux dû à une mutation du gène Pax6 Gène Pax-6 sur un autosome:

4 + Small eye, une version murine de l’Aniridie Sey/+ Sey/+
Small eye (Sey) : Œil petit, iris réduit, défauts cranio-faciaux (comme l’Aniridie) Origine: mutations situées au niveau du gène Pax6 murin

5 Les homozygotes Sey- / Sey- meurent au stade embryonnaire sans yeux.
Type sauvage Sey/ Sey Pax6 humain / Sey souris requis pour la mise en place normale des yeux

6 Séquences régulatrices
Un gène : de l’ADN à la protéine Séquences régulatrices Séquences codantes Régulation de son expression Lieu Moment Quantité Protéine fonction

7 Le Développement normal de l’œil
Expression localisée de Pax6 Et requiert Pax6+

8 Protéines Pax-6 chez les vertébrés

9 L’expression normale de Pax6
est nécessaire pour le développement des yeux Expression Pax-6 dans l’oeil Pas d’expression = absence de fonction Maladie de l’œil: humain Absence de l’œil: souris œil normal

10 Etude de ce gène chez la mouche?
= Mais les yeux de type caméra des hommes et les yeux à facettes des mouches n’ont aucun rapport...

11 L’étude de la fonction d’un gène in vivo
chez la mouche Rajouter sa fonction ailleurs Etudier -sa séquence d’ADN son expression Enlever sa fonction Expression du gène localisée Pas d’expression Mutations perte de fonction A quoi la protéine est-elle nécessaire? Expression nouvelle Mutation gain de fonction Qu’est ce que cette protéine peut faire?

12 Recherche de mutants qui ont les yeux affectés
Quel est le gène affecté? Réponse: eyeless Est-il l’homologue de Pax6: Réponse OUI

13 Le gène eyeless (ey) de la drosophile code dPax6
+ ey - Pax6 est nécessaire chez la drosophile - comme pour l’homme et la souris - pour le développement normal des yeux.

14 La paired-box de Pax6 est très conservée dans tout
le règne animal (100% entre homme et souris, 95% entre homme et mouche)

15 L’expression de dPax6 est localisée dans le tissu
embryonnaire de l’oeil Expression de dPax-6 antenne oeil Disque imaginal œil-antenne tissu à l’origine de l’oeil

16 dPax6 gf Homme, souris mPax6 -/- + -/- dPax6 + + drosophile

17 ? x L’expression de dPax6 dans des cellules inappropriées
peut-elle reprogrammer leur développement? Séq. rég. droso GAL4 UAS dPax-6 x ?

18 ? x x L’expression de Pax6 humain ou nématode chez
la drosophile font-elles la même chose? Séq. rég. droso GAL4 x x UAS humain Pax6 Nématode Pax-6 UAS GFP ?

19 Aspects pratiques du travail
avec la drosophile

20 10 jours à 25°c

21 Drosophila melanogaster
Vue ventrale, femelle vierge

22 Vue dorsale Peignes sexuels

23

24 Exemples de disques imaginaux disséqués
aile Œil-antenne patte

25 Exemples disques imaginaux
Disque œil antenne œil antenne

26 Résultats obtenus

27 X ey perte de fonction ey gain de fonction
eyeless / d6Pax : le « gène maître » de l’oeil ey perte de fonction ey gain de fonction ey - ey « gain de fonction » The rule had hard times tho’ X Nécessaire à l’oeil Suffisant pour faire de l’oeil 27

28 Pax-6 humain peut redifférencier certains tissus en œil de drosophile
*

29 Des yeux très différents d ’une origine commune
humain calamar mouche Pax6 est un « sélecteur des yeux », de la mouche jusqu’à l’homme

30 Notion de système modèle
Ex: La drosophile Processus développementaux conservés entre drosophile et homme 700 millions d’années les séparent: aspect universel de la génétique du développement Gènes conservés Depuis 2000 Séquençage des génomes: Génome drosophile gènes avec beaucoup de similarité avec le génome humain (30000 gènes). 197/287 gènes associés à des maladies chez l’humain ont des homologues chez la drosophile. C’est ce qui donne tout son sens à l’approche « systèmes modèles » Dans cette « nouvelle » biologie, la drosophile et l’homme sont différentes manifestations du vivant Gènes= légos ré-utilisés dans les différentes espèces pour réaliser différentes constructions: un humain, une souris une drosophile.

31 dppGal4 X UAS GFP en fluorescence normale
Disques imaginaux patte aile Expression à la frontière antéro-postérieure

32 Disques imaginaux de pattes de drosophile portant les transgènes
dllGAL4 (distalless) et UAS GFP (en microscopie confocale) dllGAL4 UAS GFP Disque en évagination dllGAL4 UAS GFP et Immuno- marquage avec un anticorps contre les proteines Ptc et Dac Immuno- marquage avec un anticorps contre la proteine Ptc

33 Benassayag Corinne Maitre de conférence UPS génétique Boube Muriel Chercheur CNRS