Projets
Equipe Evolution des voies de signalisation intercellulaire durant le développement
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Equipe Evolution des voies de signalisation intercellulaire durant le développement

L’évolution de la voie de signalisation de l’acide rétinoïque chez les bilatériens

La vitamine A (ou rétinol) est un morphogène liposoluble essentiel pour la maintenance de divers tissues et organes en particulier chez les vertébrés. La vitamine A et ses dérivés, collectivement nommés les rétinoïdes, jouent un rôle important dans la vision, le système immunitaire et le système reproducteur ainsi que durant le développement embryonnaire. Chez les vertébrés, un des morphogènes dérivés de la vitamine A, l’acide rétinoïque (AR ou RA en anglais), représente le médiateur majeur de la signalisation intercellulaire liée aux rétinoïdes, aussi plus communément appelée la voie ou la cascade de signalisation de l’acide rétinoïque.

Au sein des cellules, l’acide rétinoïque est synthétisé, dans le cytoplasme, à partir de la vitamine A (ou rétinol) en deux étapes, la seconde étant caractérisée par l’oxydation irréversible du rétinal en acide rétinoïque par des enzymes de type RALDH issues des familles de gènes ALDH1 ou ALDH8. La disponibilité de l’acide rétinoïque dans les cellules est également contrôlée au travers de sa dégradation par les enzymes de type CYP26. La plupart des fonctions biologiques de l’acide rétinoïque passent ensuite par la liaison de celui-ci, dans le noyau, à des hétérodimères formés de deux récepteurs nucléaires : le récepteur de l’acide rétinoïque (RAR) et le récepteur X des rétinoïdes (RXR).

La cascade de signalisation de l’acide rétinoïque a longtemps été présentée comme étant spécifique des vertébrés, mais des études menées par notre équipe et d’autres ont révélé l’existence de rôles pour les rétinoïdes conservés au moins chez l’ensemble des animaux chordés. Ces études ont également établi que, parmi l’ensemble des invertébrés, chordés et non-chordés, seul l’amphioxus possède un signal rétinoïde similaire à celui observé chez les vertébrés, à la fois en terme de composition moléculaire mais aussi de fonctions biologiques, avec l’avantage supplémentaire et non-négligeable d’une absence significative de redondance génétique.

En dehors des chordés, les évidences établissant un rôle des rétinoïdes et des hétérodimères RAR/RXR durant le développement restent néanmoins et comparativement peu abondantes. Bien que nous ayons identifié des gènes codant pour des orthologues des gènes de vertébrés RALDH, CYP26, RAR ou RXR chez des deutérostomes ambulacraires (comme les hémichordés et les échinodermes) ou chez des protostomes lophotrochozoaires (comme les annélides et les mollusques), des preuves expérimentales de l’existence d’une fonction pour les rétinoïdes ou le couple RAR/RXR chez ces animaux sont toujours manquantes. Des travaux antérieurs, basés sur la réalisation de traitements pharmacologiques effectués sur ces animaux, ont d’ores et déjà établi que les rétinoïdes agissent à différents niveaux durant l’embryogénèse des échinodermes, des annélides et des mollusques. De plus les rétinoïdes ont aussi été impliqués dans la régénération tissulaire des insectes et des crustacées ainsi que dans la prolifération cellulaire et la différentiation neuronale chez les cnidaires, alors que dans aucun de ces trois groupes d’animaux un gène codant pour un récepteur RAR n’a encore jamais été identifié. Collectivement, ces données suggèrent donc que les fonctions des rétinoïdes en tant que morphogènes seraient apparues avant même l’apparition d’un hétérodimère RAR/RXR fonctionnel et, compte-tenu de l’importance de cet hétérodimère dans la médiation du signal des rétinoïdes chez les chordés, soulèvent la question de l’origine évolutive des capacités de liaison du ligand aux récepteurs RAR et RXR.

    En combinant des approches de biologie moléculaire, du développement et génomique, dans l’équipe EvoInSiDe, nous nous attachons donc à caractériser les fonctions des rétinoïdes et des récepteurs RAR et RXR chez divers animaux incluant des lophotrochozoaires, des ambulacraires, des chordés invertébrés et des vertébrés. Des comparaisons entre les fonctions identifiées chez ces différents animaux révèleront des rôles pour les rétinoïdes dépendants des récepteurs RAR et RXR et d’autres indépendants. De plus, ces comparaisons permettront d’identifier des éléments conservés et divergents de la signalisation aux rétinoïdes parmi différents animaux aux positions clés dans le règne animal, ce qui en retour permettra la reconstruction de l’histoire évolutive de cette cascade de signalisation morphogène-dépendante chez les bilatériens.

Personnels Enseignants

Photo annuaire
Carine Barreau
Chercheur | SORBONNE UNIVERSITE
carine.barreau[at]imev-mer.fr
+33 (0) 4 93 76 39 73
Bâtiment Jean-Maetz

Master Biologie Moléculaire et Cellulaire

Parcours Biologie Cellulaire et du Développement & Cellules Souches

DEVELOPPEMENT DES ORGANISMES MARINS (DOMO)

Cette UE se déroule sur 2 semaines et a lieu au laboratoire de Biologie du Développement de Villefranche -sur-Mer (LBDV). Elle inclut l’examen de l’UE d’analyse scientifique (5V089) suivie par les étudiants de la spécialité de Biologie du Développement.

Durant la 1ère semaine, les étudiants participent à des ateliers et des rencontres avec les chercheurs du laboratoire.

Durant la 2ème semaine, les étudiants sont répartis dans les équipes pour y réaliser un mini projet qu’ils présentent le dernier jour du cours. Le cours est donné en anglais pour tout ou partie.

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Modalités  d’évaluation

Présentation orale du mini-projet (binôme, 100 %)  

UE en anglais (partiellement ou totalement)

Master BMC, S3, 6 ECTS

Code UE: 5V200

Responsable de l’UE: Carine BARREAU (MCU): carine.barreau [at] obs-vlfr.fr

Master Biologie Intégrative & Physiologie

Parcours Biologie et Bioressources Marines (BBMA)

ORGANISMES MARINS & MODELES BIOLOGIQUES

Cette UE permet aux étudiants de 1ère année de Master de passer 2 semaines à l’Observatoire Océanologique de Villefranche-sur-Mer. Le cours est obligatoire pour les étudiants du Master Biologie Intégrative, parcours Biologie et Bioressources Marines (BBMA) tandis qu’il peut être choisi en option par les étudiants du Master Biologie Moléculaire et Cellulaire (BMC). Les étudiants participent à des ateliers de présentation des organismes marins utilisés par les équipes de recherche du laboratoire (LBDV) et apprennent à les manipuler au cours de travaux pratiques dont les thématiques vont de la Biologie du Développement fondamentale à la toxicologie appliquée.

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Modalités  d’évaluation

Analyse d’article et présentation orale (50%)

Compte-rendu écrit de TP (50%)  

UE partiellement en anglais

Master BIP, S2, 6 ECTS

Code UE: 4B022 (ouverte au Master BMC)

Responsable de l’UE: Carine BARREAU (MCU): carine.barreau [at] obs-vlfr.fr

Licence de Sciences de la Vie

Parcours Biologie et Bioressources marines

Biologie Des Organismes Marins Et Diversité Des Recherches

Cette UE complémentaire se déroule sur 2 semaines et permet aux étudiants de découvrir les différents aspects (métiers & recherche) de l’Observatoire Océanologique de Villefranche-sur-Mer (OOV). Ateliers et journal clubs sont organisés afin que les étudiants mettent en pratique leurs connaissances théoriques en biologie et développent leur capacité de communication scientifique en français et en anglais.

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