Caractérisation du rôle clé de Mab21l2 dans le développement de la rétine et du rhombencéphale chez le poisson-zèbre
Institution:
Sorbonne universitéDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Mutations in the MAB21L2 gene have been associated with major eye developmental malformations including coloboma and microphtalmia, occasionally coupled with skeletal dysplasia and intellectual disability. Mab21l2, one of three members of Mab21 gene family, indeed plays a key role in cell fate and differentiation during embryonic development while its lack leads to severe defects in the formation of the vertebrate visual system. However, Mab21l2 function remains poorly understood, and although it is highly expressed in the hindbrain, the impact of its depletion on this developing structure had yet to be investigated. My PhD project thereby aimed at : (i) refining the characterisation of the phenotype associated with the lack of Mab21l2 both in the visual system and in the hindbrain during development of the zebrafish via a dual approach of partial (i.e., antisense RNA technology) or total (establishment of a mutant line using the CRISPR/Cas9 strategy) loss of function; and (ii) identifying Mab21l2 target genes by a comparative transcriptomic analysis. My results have so far shown that partial or total loss of Mab21l2 leads to similar defects such as abnormal architecture of the retina, defects in axon outgrowth and navigation of the retinal ganglion cells, and a severe disorganisation of the hindbrain metameric structure. Moreover, using the tools I have developed in the lab, I observed that the lack of Mab21l2 resulted in changes in gene expression, which pointed at a regulating role for Mab21l2 in the cell cycle as well as in major molecular pathways such as Wnt and FGF signalling.
Abstract FR:
Des mutations du gène MAB21l2 engendrent principalement des malformations développementales de l’œil dont des colobomes et des microphtalmies. Mab21l2, l’un des trois membres de la famille génique Mab21, joue en effet un rôle clé dans le destin et la différenciation cellulaires au cours du développement embryonnaire et son absence induit des défauts sévères de formation du système visuel chez les vertébrés. Cependant, la fonction cellulaire de Mab21l2 reste obscure et bien qu’il soit exprimé au niveau du rhombencéphale, l’impact de sa déplétion sur cette structure n’avait encore jamais été étudié. Les objectifs de ma thèse se sont donc focalisés sur : (i) la caractérisation précise des défauts associés à la perte de fonction de Mab21l2 tant au niveau du système visuel que du rhombencéphale du poisson-zèbre par une double approche de perte de fonction partielle (stratégie d’ARN antisens) ou totale via l’établissement d’une lignée mutante CRISPR/Cas9 ; et (ii) l’identification de gènes cibles de Mab21l2 par une analyse transcriptomique comparative. Mes résultats ont montré que la perte de fonction partielle ou totale de Mab21l2 engendre des défauts similaires tels une architecture anormale de la rétine, des défauts de croissance et de navigation axonale des cellules ganglionnaires de la rétine et une sévère désorganisation de l’organisation métamérique du rhombencéphale. De plus en utilisant les outils que j’avais développés, j’ai pu observer que la perte de Mab21l2 entraîne des changements d’expression de gènes impliqués dans le cycle cellulaire et les grandes voies de signalisation Wnt et FGF, sous-tendant un rôle de Mab21l2 dans ces processus cellulaires et moléculaires.