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Génétique du Développement [Developmental Genetics]
Faculté des Sciences / faculty of Sciences - Biologie moléculaire (unité ULB578)

Le laboratoire de Génétique du Développement étudie in vivo les mécanismes moléculaires contrôlant la prolifération et la différenciation des progéniteurs neuraux en neurones au cours du développement du système nerveux des vertébrés. Nous nous focalisons sur certains facteurs de transcription pour disséquer les mécanismes contrôlant la maintenance des cellules souches neurales et la génération de la diversité neuronale dans le contexte du développement du télencéphale et de la formation des ganglions sensoriels. Nous utilisons comme modèle expérimental les embryons d'amphibien et de poulet qui présentent des avantages importants pour l'étude de la fonction des gènes, en particulier la possibilité de réaliser des expériences rapides de perte et gain de fonction en embryons. Pour aller plus en avant dans la compréhension de la fonction des gènes, ces expériences sont complémentées par des approches génétiques chez la souris. Nos travaux se placent dans un contexte de recherche fondamentale, incontournable pour envisager dans le futur de nouvelles approches thérapeutiques des maladies neurologiques. [Our unit is studying vertebrate nervous system development, focusing on the molecular mechanisms that control the transition from neural stem cell to neurons in the developing vertebrate nervous system. We focus on some transcription factors to probe the molecular mechanisms controling neural progenitor maintenance, differentiation, and the generation of neuronal diversity in the developing telencephalon and sensory ganglia. We use for our work the Xenopus embryo, which offers many advantages for in vivo gene function analysis during early embryonic development. Functional assays in Xenopus are complemented by gain- and loss-of-function by electroporation in chick embryos and genetic knockouts in the mouse, to gain fuller understanding of gene action and their normal requirements in the developing embryo. Gaining insight into the mechanisms driving the differentiation of neural stem cells into specific types of neurons will help to understand neurological disorders and to devise novel therapeutic strategies.]



coordonnées / contact details


Génétique du Développement [Developmental Genetics]
tel +32-2-650.97.32, fax +32-2-650.97.33, ebellefr@ulb.ac.be
http://gendev.ulb.ac.be
Campus de Charleroi - Gosselies (Biopark), Aile Est, niveau 2
CP300, rue des Professeurs Jeener et Brachet 12, 6041 Charleroi (Gosselies)

Pour en savoir plus, consultez le site web de l'unité.



responsable / head


Prof. Eric BELLEFROID


composition / members


Nathalie BESSODES Louis DELHAYE Simon DESIDERIO Elodie DESMARIS Marc KERUZORE Sadia KRICHA Leslie RATIE Simon VERMEIREN


projets / projects


Programmes génétiques contrôlant le développement du cortex cérébral [Studying the genetic programs that control cerebral cortex development]
Le cortex cérébral, le siège principal des fonctions cognitives, est une structure complexe constituée de centaines de neurones différents organisés en différentes couches et aires ayant des fonctions spécifiques. Comprendre comment ces différents types de neurones sont générés au cours du développement embryonnaire constitue un des défis majeurs en neurobiologie du développement, avec des implications majeures dans le domaine des maladies neurodéveloppementales. Nos travaux récents ont montré que le gène codant pour le facteur de transcription Dmrt5 est requis pour le développement de la partie caudomédiane du cortex cérébral. Nos travaux actuels visent à mieux comprendre sa fonction et son mode d'action dans la régionalisation du neuroépithélium cortical et dans la corticogenèse. Le rôle des facteurs apparentés Dmrt3 et Dmrt4, exprimés comme Dmrt5 dans les progéniteurs corticaux, est également étudié. La fonction et le mode d'action de ces facteurs sont approchés via l'analyse de souris mutantes où ces gènes sont invalidés et dans des souris transgéniques. Des expériences de surexpression ou de perte de fonction par électroporation in utéro sont également réalisées. Les gènes régulés par ces facteurs sont identifiés par des approches transcriptomiques (RNA-seq) et via des expériences d'immunoprécipitation de fragments de chromatine (ChIP-seq). [The cerebral cortex is a highly organized structure composed of hundreds of different types of neurons assembled into different layers and areas and having distinct connectivity anf function. How cortical neurons are generated during embryonic development constitutes a major challenge in developmental neurosciences with important implications for our understanding of human neurodevelopmental diseases. Our recent work has shown that the zinc finger transcription factor Dmrt5 is required for the development of the caudomedial part of the cerebral cortex. Our current work aims to better understand Dmrt5 function and mode of action in cortical patterning and neurogenesis and the function of the related Dmrt3 and Dmrt4 genes that are expressed with Dmrt5 in cortical progenitors. To achieve this, we are using a range of functional assays such as the analysis of transgenic and conditional knockout mice and gene overexpression and knockdown by in utero electroporation. We also study their transcription targets using RNA-seq expression profiling and chromatin immunoprecipitation (ChIP-seq).]

Mécanismes moléculaires contrôlant la neurogenèse sensorielle et la perception de la douleur [Molecular mechanisms of sensory neurogenesis and pain perception]
La perception de la douleur est essentielle à la survie des animaux. Ce processus débute avec la détection de stimuli douloureux par des neurones sensoriels spécialisés , appelés nocicepteurs, qui transmettent ces informations vers le système nerveux central, aboutissant à une conscience de la douleur et un comportement de protection. Des dérégulations de ce processus sont associées à de nombreuses maladies chez l'homme. Dans une étude récente sur des patients atteints d'insensibilité congénitale à la douleur, plusieurs mutations ont été identifiées dans le gène Prdm12 qui pourraient être responsables de la maladie. Le gène Prdm12 code pour une protéine à doigts à zinc appartenant à une famille de facteur de transcription fonctionnant comme régulateurs épigénétiques de l'expression des gènes. Prdm12 est fortement exprimé dans le système nerveux en développement et chez l'adulte, notamment dans les ganglions trigéminaux et rachidiens contenant les corps des neurones sensoriels. Des travaux récents du laboratoire indiquent que Prdm12 est requis pour le développement des neurones sensoriels chez le xénope. La fonction de Prdm12, dans l'embryon et chez l'adulte, est actuellement investiguée au laboratoire via des approches génétiques chez la souris (souris « knock-out » conditionnelles, transgéniques) et via la recherche de ses cibles (via des approches de RNA-seq et ChiP-seq). Les travaux envisagés devraient permettre de mieux comprendre les mécanismes de la perception de la douleur. Ils pourraient peut-être, à terme, permettre la mise au point de nouvelles stratégies pour le traitement de la douleur. [The detection of noxious or damaging stimuli is an ancient process that alerts living organisms to environmental dangers. Harmful stimuli activate receptors on specific sensory neurons called nociceptors, which mediate information transfer via the spinal cord to higher order processing centers resulting in protective behaviors and awareness of pain. Pain disorders are associated with many human diseases and constitute a burden in human societies. In a recent study on CIP (Congenital Insensitivity to Pain), several mutations have been identified in a novel candidate disease-causing gene, PRDM12. Prdm12 encodes an evolutionarily conserved zinc finger transcription factor that is strongly expressed in the developing and adult nervous system, including in the dorsal root ganglia that contain the cell bodies of the sensory neurons. A recent work of the laboratory has shown that Prdm12 is required for sensory neurogenesis in the frog. We are currently studying in mammals its role and mecanism of action in nociceptor genenesis and in pain perception in the adult, using genetic approaches in the mouse and the identification of its in vivo targets (using RNA-seq and ChIP-seq). Emerging evidences link epigenetic mechanisms to chronic and neuropathic pain. Therefore, our studies on Prdm12 could contribute to the development of novel therapeutic options for pain relief.]



publications





theses


Amandine Saulnier. Etude du rôle des facteurs de transcription Dmrt5 et Dmrt3 au cours du développement du cortex cérébral chez la souris, 2015

Julie Hanotel. Etude du rôle des facteurs de transcription Prdm12 et Prdm13 au cours de la neurogenèse dans la moëlle épinière., 2015

Marc Keruzoré. Etude du rôle du facteur de transcription Dmrt5 dans le développement du cortex cérébral, 2014

Souhila BENTAYA. Etude de la fonction de la protéine de liaison à l'ARN XSEB4R dans la formation de l'ectoderme chez le xénope., 2013

Damien PARLIER. Etude de la fonction du facteur de transcription Dmrt5 dans le développement du système olfactif., 2012

Massimo NICHANE - Etude des mécanismes moléculaires contrôlant la prolifération des cellules de la crête neurale chez le xénope, 2009

Virginie Moers. Contribution à l'étude de la fonction des facteurs BTBD6 et DMRT5 au cours du développement embryonnaire., 2008

Marion Maetens. Etude de la régulation de l'activité du suppresseur de tumeur p53 par les protéines Mdm2 et Mdmx., 2007

Sarah Francoz. Mdm4 et Mdm2 coopèrent pour inhiber l'activité de p53 dans des cellules quiescentes et en prolifération, 2006

Frédéric Bury. Etude du facteur XLBDP dans la neurogenèse primaire chez le xénope., 2006

Claude Van Campenhout. Clonage et caractérisation du rôle du facteur de transcription à doigts à zinc XEvi-1 exprimé dans le pronéphros chez l'embryon de xénope., 2006

Flavio Genco. Contribution à la caractérisation du facteur de transcription à doigts à zinc Myt1 impliqué dans la neurogenèse chez le xénope, 2006

Vincent Taelman. Identification et caractérisation du rôle du facteur de transcription XHRT1 au cours du développement embryonnaire chez le xénope., 2005

Katia Lahaye. Rôle de la protéine XNAP dans la voie de signalisation Notch., 2005

Gilles Doumont. Etude et caractérisation de cibles de p53., 2005

Reginald Van Wayenberg. Recherche de partenaires protéiques du facteur de transcription HRT1 par la technique du double hybride: identification de BOIP, nouvel ADNc codant pour une protéine interagissant avec le domaine Orange de HRT1., 2004



collaborations


Dr Jean-Christophe Marine., KU Leuven,, VIB Laboratory for molecular cancer biology,, Leuven,, Belgique

Pr Tomas Pieler., DFG-Center of Molecular Physiology of the brain, Dept. of Developmental Biochemistry,, University of Goettingen, Goettingen,, Allemagne

Pr David Zarkower., University of Minnesota,, Dept of Genetics, Cell Biology and Development,, Minnesota,, Etats-Unis (USA)

Dr Laurent Nguyen., Université de Liège,, GIGA-Signal Transduction,, Liège,, Belgique

Dr Muriel Perron., Université de Paris Sud,, UMR CNRS 8080,, Paris, France

Pr Magdalena Goetz., Ludwig-Maximilians-University Munich,, Dept. Physiological Genomics,, Munich,, Allemagne

Pr Elizabeth Grove., University of Chicago,, Dept of Organismal Biology and Anatomy,, Chicago,, Etats-Unis (USA)

Dr François Guillemot, Medical Research Council National Institute for Medical Research,, The Francis Crick Insitute,, London,, Grande-Bretagne

Dr Alessandra Pierani., Université Paris Diderot,, Génétique et développement du cortex cérébral,, Paris,, France

Dr Raymond Poot., Erasmus MC,, Rotterdam,, Pays-Bas

Pr David Price., University of Edinburgh,, Centre for Integrative Physiology,, Edinburgh,, Grande-Bretagne

Pr. John Rubenstein., University of California,, San Francisco, Etats-Unis (USA)

Dr Thomas Theil., University of Edinburgh,, Centre for Integrative Physiology,, Edinburgh,, Grande-Bretagne

Pr Carine Van Lint., University of Brussels,, IBMM Virology,, Gosselies,, Belgique

Pr Zoltan Molnar., University of Oxford,, Department of Physiology, Anatomy and Genetics,, Oxford,, Grande-Bretagne

Pr Meng Li., Cardiff University School of Medicine,, Neurosciences & Mental Health Research Institute,, Cardiff,, Grande-Bretagne



prix / awards


Prix Solvay, 2008 - Eric BELLEFROID

Laureat du Prix Pierre-Joseph et Edouard Van Beneden de l'Académie Royale de Belgique, 2011.



savoir-faire/équipements / know-how, equipment


Microscope et stéréomicroscope à fluorescence avec dispositif caméra, microinjecteur, électroporateur, vibratome, microtome, cryostat, animalerie xénope et souris



mots clés pour non-spécialistes / keywords for non-specialists


biologie du développement embryologie facteur de transcription neurone système nerveux


disciplines et mots clés / disciplines and keywords


Biologie moléculaire Croissance et développement [animal] Génétique du développement

biologie du développement cortex cérébral dmrt epigénétique facteur de transcription ganglions rachidiens neurogénèse neurone sensoriel nociception prdm


codes technologiques DGTRE


Biologie du développement, croissance animale, ontogénie, embryologie