ÉQUIPE
Contrôle moléculaire de la neurogenèse
Responsable d'équipe : H. Cremer
Notre équipe étudie les gènes et les mécanismes moléculaires qui contrôlent la détermination et la prolifération des cellules souches neurales et leur différenciation en neurones fonctionnels.
GRAND PUBLIC

Cross section through the adult olfactory bulb. New neurons (green) are permanently generated by adult neural stem cells. Many of these new neurons use dopamine (red) as their neurotransmitter.
Dans le processus de développement du cerveau, plus de 1000 types de neurones différents sont générés à partir d’une population de cellules souches initialement homogène.
À quel niveau cette diversité est-elle codée ? Comment la prolifération des cellules souches est-elle contrôlée pour générer le nombre correct de neurones ? Que se passe-t-il lorsque le contrôle de la prolifération se trompe et qu’un cancer du cerveau se développe ? Comment les neurones s’intègrent-ils dans le circuit et quelle est leur fonction spécifique ?
Nous utilisons la neurogenèse continue qui se produit dans le cerveau postnatal des mammifères pour répondre à ces questions et identifier les signaux et les cascades moléculaires qui contrôlent des étapes spécifiques de la production des neurones. Nos travaux se concentrent en particulier sur le rôle des ARN qui ne codent pas les protéines, mais qui ont des fonctions de régulation afin de fournir la stabilité et la flexibilité nécessaires pour générer et maintenir un cerveau fonctionnel.
PUBLIC EXPÉRIMENTÉ
Chez les mammifères, y compris l’homme, la neurogenèse ne se limite pas aux stades embryonnaires mais se maintient dans des régions spécifiques du cerveau postnatal et adulte. Par exemple, dans le cerveau antérieur, les cellules souches neurales le long des ventricules continuent à générer tout au long de la vie de nouveaux précurseurs neuronaux qui migrent dans le bulbe olfactif où ils sont ajoutés aux circuits sous forme d’interneurones qui utilisent le GABA, la dopamine et le glutamate comme neurotransmetteurs. Ce processus, qui ressemble à un développement neuronal continu, présente toutes les étapes cruciales que l’on observe également dans l’embryon. Cependant, comme le processus se produit ex utero, il se prête très bien à la manipulation expérimentale, comme l’électroporation in vivo, le traçage de la lignée et la manipulation par chimio- et optogénétique. En outre, les conséquences de ces changements peuvent être facilement observées par microscopie classique ou par microscopie in vivo à plusieurs photons.

Le système neurogène SVZ-RMS-OB . Les cellules souches neurales de la SVZ générent des précurseurs qui migrent dans le RMS pour atteindre l’OB où ils se différencient en neurones (à droite) (SVZ, zone sous-ventriculaire ; RMS, courant de migration rostrale ; OB, bulbe olfactif)
Dans notre laboratoire, nous utilisons ce modèle expérimental pour étudier comment la production et l’intégration des neurones sont contrôlées aux niveaux moléculaire et physiologique, tant dans le cerveau normal que dans le cerveau malade.
Plus précisément, nous posons les questions suivantes :
Comment le compartiment des cellules souches est-il régionalisé pour produire différents types de neurones ? Quels sont les mécanismes qui génèrent cette diversité en premier lieu et la maintiennent tout au long de la vie de l’animal ?
Nous avons découvert que des interactions de régulation croisée entre les facteurs de transcription sous-tendent cette diversité et utilisent les nouvelles technologies pour fournir un aperçu de leur expression et de leur fonction.
Quel est le rôle des ARN non codants dans le processus de la neurogenèse ?
Nous avons découvert que la régionalisation et la prolifération des cellules souches sont réglées avec précision dans une interaction entre les micro-ARN et les ARN longs non codants. Nous développons de nouveaux outils et stratégies pour étudier ces interactions dans le cerveau vivant.
Que se passe-t-il lorsque la prolifération et la différenciation de nouveaux neurones échappent à tout contrôle et que le cancer se développe ? Quelle est la fonction des ARN non codants dans l’induction et la progression du cancer ?
Pour répondre à cette question, nous étudions le rôle des différentes voies de signalisation dans le développement du gliome et utilisons des stratégies expérimentales innovantes pour identifier le rôle précis des microARN dans le cancer.
Comment les nouveaux neurones sont-ils intégrés dans le cerveau postnatal et adulte et comment réalisent-ils leur fonction spécifique ?
En utilisant l’imagerie multiphotonique in vivo, nous avons découvert que la neurogenèse du bulbe olfactif n’est pas un processus de remplacement, comme on l’a pensé jusqu’à présent, mais que de nouveaux neurones sont constamment ajoutés à la structure, ce qui entraîne des croissances importantes. Nous étudions le rôle de ce “développement continu” et analysons la contribution des différents sous-types de neurones à la perception et au calcul des odeurs.
Selected publications
PUBLICATION
August 7th, 2020
Stem cell regionalization during olfactory bulb neurogenesis depends on regulatory interactions between Vax1 and Pax6
PUBLICATION
July 11th, 2019
Neuronal integration in the adult mouse olfactory bulb is a non-selective addition process.
PUBLICATION
November 1st, 2017
Direct and efficient transfection of mouse neural stem cells and mature neurons by in vivo mRNA electroporation
PUBLICATION
September 29th, 2017
Zic-proteins are repressors of dopaminergic forebrain fate in mice and C. elegans.
PUBLICATION
October 21st, 2016
miR-200 family controls late steps of postnatal forebrain neurogenesis via Zeb2 inhibition
PUBLICATION
June 7th, 2016
LAMP5 Fine-Tunes GABAergic Synaptic Transmission in Defined Circuits of the Mouse Brain.
PUBLICATION
June 17th, 2014
Reducing Glypican-4 in ES Cells Improves Recovery in a Rat Model of Parkinson's Disease by Increasing the Production of Dopaminergic Neurons and Decreasing Teratoma Formation.
PUBLICATION
June 14th, 2012
miR-7a regulation of Pax6 controls spatial origin of forebrain dopaminergic neurons
PUBLICATION
March 14th, 2012
Agrin-signaling is necessary for the integration of newly generated neurons in the adult olfactory bulb
PUBLICATION
January 19th, 2010
NeuroD1 induces terminal neuronal differentiation in olfactory neurogenesis.
PUBLICATION
February 28th, 2013
[Micro-RNA miR-7a controls the production of dopaminergic neurons in the mouse forebrain].
PUBLICATION
February 13th, 2013
Efficient neuronal in vitro and in vivo differentiation after immunomagnetic purification of mESC derived neuronal precursors.
PUBLICATION
November 21st, 2012
Plexin-B2 regulates the proliferation and migration of neuroblasts in the postnatal and adult subventricular zone.
PUBLICATION
January 5th, 2012
Dynamic expression of the pro-dopaminergic transcription factors Pax6 and Dlx2 during postnatal olfactory bulb neurogenesis.
PUBLICATION
April 13th, 2011
Targeted electroporation of defined lateral ventricular walls: a novel and rapid method to study fate specification during postnatal forebrain neurogenesis.
PUBLICATION
September 29th, 2010
The SRC homology 2 domain protein Shep1 plays an important role in the penetration of olfactory sensory axons into the forebrain.
PUBLICATION
June 5th, 2010
Expression and function of CXCR7 in the mouse forebrain.
PUBLICATION
April 1st, 2010
Coupling between hydrodynamic forces and planar cell polarity orients mammalian motile cilia.
PUBLICATION
November 1st, 2008
Gene expression analysis defines differences between region-specific GABAergic neurons.
PUBLICATION
June 1st, 2008
CXCL12/CXCR4 signalling in neuronal cell migration.
PUBLICATION
April 2nd, 2008
Efficient in vivo electroporation of the postnatal rodent forebrain.
PUBLICATION
December 20th, 2006
Molecular interaction between projection neuron precursors and invading interneurons via stromal-derived factor 1 (CXCL12)/CXCR4 signaling in the cortical subventricular zone/intermediate zone.
PUBLICATION
May 1st, 2006
Glial conversion of SVZ-derived committed neuronal precursors after ectopic grafting into the adult brain.
PUBLICATION
December 1st, 2004
Dynamics of Cux2 expression suggests that an early pool of SVZ precursors is fated to become upper cortical layer neurons.
PUBLICATION
April 1st, 2004
Purification of neuronal precursors from the adult mouse brain: comprehensive gene expression analysis provides new insights into the control of cell migration, differentiation, and homeostasis.
PUBLICATION
October 1st, 2002