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Contrôle moléculaire de la neurogenèse

Nous étudions les mécanismes moléculaires qui contrôlent la détermination et la prolifération des cellules souches neurales, leur différenciation en neurones fonctionnels et leur dérégulation dans le cancer du cerveau.

Dans le processus de développement du cerveau, plus de 1000 types différents de neurones 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 dérègle 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 en cours qui se produit dans le cerveau postnatal des mammifères pour répondre à ces questions et identifier les signaux et les cascades moléculaires qui contrôlent les étapes spécifiques de la production de neurones. Un accent particulier de notre travail est mis sur le rôle des ARN qui ne codent pas pour des protéines, mais qui ont des fonctions régulatrices pour fournir la stabilité et la flexibilité nécessaires à la génération et au maintien d’un cerveau fonctionnel.

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Contrôle moléculaire de la neurogenèse

In mammals, including humans, neurogenesis is not limited to embryonic stages but is maintained in specific regions of the postnatal and adult brain. For example, in the forebrain neural stem cells along the ventricles keep generating throughout life new neuronal precursors that migrate into the olfactory bulb where they are added to the circuitry as interneurons that use GABA, dopamine and glutamate as their neurotransmitters. This process, resembling ongoing neural development, presents all crucial steps that are also seen in the embryo. However, as the process occurs ex-utero it is highly amenable to experimental manipulation, like in vivo electroporation, lineage tracing, and manipulation by chemo- and optogenetics. In addition, consequences of these changes can be easily observed by classical microscopy or by multi-photon in vivo microscopy.


In our group we use this experimental model to investigate how neuron production and integration are controlled at the molecular and physiological levels, both in the normal and the diseased brain.

Specifically, we ask

How is the stem cell compartment regionalized to produce different types of neurons?

What are the mechanisms that generate this diversity and maintain it throughout the animal’s life? We found that cross regulatory interactions between transcription factors underlie this diversity and use new technologies to provide insight into their expression and function.

What is the role of non-coding RNAs in the process of neurogenesis?

We found that stem cell regionalization and proliferation is fine-tuned in an interplay between microRNAs and long non-coding RNAs. We develop new tools and strategies to investigate these interactions in the living brain.

What happens when proliferation and differentiation of new neurons gets out of control and cancer develops?

What is the function of non-coding RNAs in cancer induction and progression? We developed an innovative in vivo model for glioma development in mice to study the role of signaling pathways and the precise role of microRNAs in cancer.

How are new neurons integrated in the postnatal and adult brain and what is their specific function?

Using in vivo multiphoton imaging we found that olfactory bulb neurogenesis is not a replacement process, as has been thought so far, but that new neurons are constantly added to the structure, leading to permanent growths. We investigate the role of this “ongoing development” and analyze the contribution of the different neuronal subtypes to odor perception and computing.