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La souris PRM/Alf, puzzle génétique à phénotype
patchwork
Geneviève Aubin Houzelstein
To cite this version:
Geneviève Aubin Houzelstein. La souris PRM/Alf, puzzle génétique à phénotype patchwork. Sciences du Vivant [q-bio]. 2010. �tel-02815251�
Demande d’Habilitation à Diriger
les Recherches
Université Paris XII
Dr Geneviève AubinHouzelstein
Dr Geneviève Aubin‐Houzelstein, CR1 INRA
UMR955 INRA‐ENVA de GénéBque Moléculaire et Cellulaire
Ecole NaBonale Vétérinaire d’Alfort
7, avenue du Général de Gaulle
F 94704 Maisons‐Alfort cedex
Tél: +33 1 43 96 72 97
Mél: ghouzelstein@vet‐alfort.fr
SOMMAIRE
Imprimé de demande d’inscription au D. H. D. R. …..……… page 5 Lettre d’introduction du Directeur de Recherche…..……… page 7 Curriculum Vitae détaillé………..……… page 9 Liste des travaux, articles, publications, participation à des congrès, à des groupes de recherche……….……… page 17 Document d’évolution scientifique ……….……… page 215 UNIVERSITE PARIS 12
Scolarité Générale Bureau des Thèses e
61, avenue du Général de Gaulle 94010 CRETEIL CEDEX
Tél. : 01.45.17.12.37 ou 19.72 E-mail : ly@univ-paris12.fr
Fax : 01.45.17.12.41 latifa.belbou@univ-paris12.fr
DEMANDE D'INSCRIPTION AU DIPLOME D'HABILITATION A DIRIGER DES RECHERCHES
Nom du candidat : Mme AUBIN, épouse HOUZELSTEIN
Prénoms (dans l'ordre de l'Etat Civil ) : Geneviève, Florence, Françoise, Marie Nationalité : française née (e) le : 04/04/1969 à Evreux (27)
Adresse : 7 résidence le parc, 72 rue du 11 novembre 1918, 94700 MAISONS-ALFORT Tél : 01 43 78 22 67
Doctorat de l'Université Obtenu le 31 mars 1999 à Paris
Titre de la Thèse : Etude génétique et analyse développementale du lignage mélanocytaire chez le mutant murin patchwork
Doctorat en Médecine Vétérinaire: . Obtenu le 19 septembre 1997 à Créteil et DEA de : Génétique Humaine
Obtenu le : septembre 1994 à l’Université Paris VII
Diplôme équivalent : ...……… Travaux ...………. Le candidat doit se rattacher à une Ecole Doctorale :
ED : SCIENCES et INGENIERIE, MATERIAUX, MODELISATION, ENVIRONNEMENT
ED : SCIENCES de la VIE et de la SANTE
ED :LETTRES SCIENCES HUMAINES et SCIENCES SOCIALES
ED : DROIT EUROPE et SOCIETE ED: ECO, GESTION, ESPACE
Date : 03/09/09 Signature :
_________________________________________________________________________________ Avis motivé du Directeur de Recherche ou Avis du Conseil Scientifique du Responsable de l'Ecole Doctorale de l'Université
Date et Signature : FAVORABLE
DEFAVORABLE
__________________________________________________________________________________ Décision de la Présidente de l'Université :
FAVORABLE DEFAVORABLE
25-28, Rue du Docteur Roux 75724 Paris Cedex 15 Téléphone : +33 (0)1 45 68 85 55 Télécopie : +33 (0)1 45 68 86 34
Unité de Génétique fonctionnelle
de la Souris, URA CNRS 2578
Paris, le 2 Septembre 2009.
De : Jean-Jacques Panthier Téléphone : Télécopie : E-mail : 01 45 68 85 55 01 45 68 86 34 panthier@pasteur.fr Objet : Lettre d’introduction du Directeur de Recherche
Madame Geneviève AUBIN‐HOUZELSTEIN, Docteur vétérinaire, Docteur de l’Université Paris 7, a travaillé sous ma direction scientifique depuis septembre 1993, à l’exception de la période d’un stage post‐doctoral qu’elle a effectué au National Institute for Medical Research à Londres entre 1999 et 2001. Mme Geneviève AUBIN‐HOUZELSTEIN, CR1 à l’INRA, a fait la preuve de ses capacités à l’encadrement de stagiaires de Master (1ère et 2ème
années), d’étudiant d’école d’ingénieur et de doctorants. Elle a participé à des jurys de soutenance de diplôme et à des jurys de recrutement. Elle a co‐organisé des meetings scientifiques et a été invitée à délivrer des communications orales lors de congrès internationaux. Enfin, elle assume des responsabilités administratives importantes à l’INRA et à l’Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort où elle dirige en particulier l’UMR955 INRA de Génétique Moléculaire et Cellulaire. Elle anime un groupe de recherche qui s’intéresse à l’auto‐renouvellement et à la différenciation des cellules souches des mélanocytes en utilisant les outils et les méthodes de la Génétique de la Souris. Pour toutes ces raisons, je suis très favorable à ce que Mme Geneviève AUBIN‐HOUZELSTEIN puisse soutenir son HDR rapidement. Professeur Jean‐Jacques Panthier Chef de l’Unité de Génétique fonctionnelle de la Souris, Institut Pasteur
Geneviève Aubin-Houzelstein Rapport Demande HDR Curriculum Vitae 9 CURRICULUM VITAE Geneviève AUBIN-HOUZELSTEIN 40 ans
Née le 04/04/69 à Evreux (Eure)
Mariée ; deux enfants : Pierre, 10 ans, et Antoine, 7 ans
Adresse personnelle : 7 résidence le Parc, 72 rue du 11/11/1918, 94700 Maisons-‐Alfort
Situation professionnelle :
Chargée de recherche de 1ère classe à l’Institut National de Recherche Agronomique.
Date d’entrée à l’INRA : 1er octobre 2001.
Date d’entrée dans le grade : 1er octobre 2005.
Affectation:
UMR955 INRA-‐ENVA de Génétique Moléculaire et cellulaire Ecole Nationale Vétérinaire de Maisons-‐Alfort
7 avenue du Général de Gaulle F-‐94704 Maisons-‐Alfort cedex
Téléphone : 01 43 96 71 97 Télécopie : 01 43 96 71 69
E-‐mail : ghouzelstein@vet-‐alfort.fr
Depuis le 1er juillet 2007 :
Mise à disposition à mi-‐temps à l’Institut Pasteur, dans l’Unité de Génétique Fonctionnelle de la Souris, directeur : Jean-‐Jacques Panthier.
1. CURSUS PROFESSIONNEL
Oct. 1994-mars 1999 Stage de doctorat
UMR955 INRA-‐ENVA de génétique moléculaire et cellulaire Etude génétique et analyse développementale du lignage mélanocytaire chez le mutant murin patchwork (Directeur de thèse: Pr J. J. Panthier).
Avril 1999-sept. 2001 Stage postdoctoral
Division of Molecular Neuroendocrinology, National Institute for Medical Research, Londres, U. K.
Directeur: Pr Iain Robinson
Geneviève Aubin-Houzelstein Rapport Demande HDR Curriculum Vitae
10 Financement : Association pour la Recherche contre le Cancer puis Commission Européenne: bourse Marie Curie.
Oct. 2001-sept. 2005 Chargée de recherche de 2ème classe à l’INRA,
UMR955 INRA-‐ENVA de génétique moléculaire et cellulaire.
Depuis oct. 2005 Chargée de recherche de 1ère classe à l’INRA
UMR955 INRA-‐ENVA de génétique moléculaire et cellulaire.
Janv. à déc. 2008 Directrice Adjointe de l’UMR955 INRA-‐ENVA de génétique moléculaire et cellulaire.
Depuis janvier 2009 Directrice de l’UMR955 INRA-‐ENVA de génétique moléculaire et cellulaire.
2. ETUDES EFFECTUEES, DIPLOMES OBTENUS
Juin 1987 Baccalauréat série C, mention assez bien, lycée Van Gogh (Val d’Oise)
Sept. 1994 DEA de génétique humaine, mention très bien, Paris VII
Sept. 1997 Doctorat vétérinaire, mention très honorable avec félicitations du jury, médaille d’argent, Maisons-‐Alfort
Mars 1999 Doctorat de génétique humaine, mention très honorable avec félicitations du jury, Paris VII
3. FORMATIONS
Mars 1997: Formation de 15 jours pour l’obtention du diplôme d'aptitude à l'expérimentation animale de niveau 1, Maisons-‐Alfort.
Février 2004 Formation de 2 jours : « La conduite de l’entretien d’appréciation », à Jouy en Josas, organisée par la formation permanente INRA du Centre de Recherche de Jouy en Josas.
Mars-mai 2007 Formation de 4 jours : « De l’encadrement d’un projet doctoral au devenir professionnel du docteur », à Paris, organisée par la Maison des Ecoles Doctorales et l’Université Paris VI.
Geneviève Aubin-Houzelstein Rapport Demande HDR Curriculum Vitae
11
Mai-décembre 2008 Formation de 10 jours : « Nouveaux directeurs d’unité », à Paris,
organisée par la formation permanente nationale de l’INRA.
1er décembre 2008 Eucomm practical informatics training day, Wellcome Trust Sanger
Institute, Hinxton, Cambridge, UK.
5 février 2010 Formation « Management de la prévention et responsabilités juridiques des DU » à Jouy en Josas, organisée par la formation permanente INRA du Centre de Recherche de Jouy en Josas.
31 mars 2010 Formation « Présidents de jury de concours externe de recrutement des ITA » à Paris, organisée par la formation permanente nationale de l’INRA.
4. MEMBRE DE SOCIETES SAVANTES
Depuis 2008 Membre de la European Society for Pigment Cell Research, Membre de l’International Mouse Genome Society
Depuis 2001 Membre de la Société Française de Génétique
5. ENSEIGNEMENT
1995-1999 INRA, Centre de Recherche de Jouy en Josas. En charge des TP-‐TD d’anatomie et de physiologie des animaux de laboratoire dans le cadre de la formation des animaliers de niveau 2 (public: techniciens de laboratoire). 36 heures par an.
Depuis 1996 Institut Pasteur. En charge du cours de physiologie de la reproduction de la souris dans le cadre du cours de génétique de la souris (public: niveau DEA ou plus). 1h30 par an.
2002-2006 Université Paris VII. En charge du cours d’introduction à la génétique murine dans le cadre du module “Les ressources de la souris : introduction à l’exploitation de cet organisme modèle” de l’école doctorale de la logique du vivant. 1h30 par an.
Depuis 2006 Ecole Vétérinaire d’Alfort. Co-‐encadrement des travaux dirigés de biologie du développement : « Observation d’embryons de souris
Geneviève Aubin-Houzelstein Rapport Demande HDR Curriculum Vitae
12 transgéniques aux stades postimplantatoire. Suivi du devenir de cellules de crête neurale et du lignage mélanocytaire ». 8h par an.
6. ENCADREMENT SCIENTIFIQUE
Encadrement de personnel :
Encadrement du personnel de l’animalerie souris de l’UMR955
• Audrey Casanova-‐Bouchtat, ATP2 INRA, 2004-‐ • Marie-‐Laure Daupin, ATP2 INRA, 2001-‐2009 • Corine Koenen, ATP2 INRA, 2001-‐
• Patricia Wiart, TR INRA, 2008-‐.
Encadrement de 2 techniciens de recherche de l’UMR955
• Stéphanie Gadin, TR INRA, 2006-‐ • Pierrick Salaün, TR INRA, 2001-‐
Encadrement d’étudiants :
Maître de stage d’étudiants ENVA 2ème année (stages de 1 mois)
• Marie Brunet, 2009 • Isabelle Dumas, 2009
Encadrement de stage en vue de l’obtention du Diplôme de l’Ecole Pratique des Hautes Etudes
• Pierrick Salaün: Etude génétique d’une dolichomégalie (allongement du tube digestif) chez la souris. Soutenance le 30 novembre 2004 : mention très bien.
Geneviève Aubin-Houzelstein Rapport Demande HDR Curriculum Vitae
13
Encadrement de stages de Master 1, Université Paris 6
• Betsy Julienne, mars-‐mai 2003 : Recherche de remaniements génomiques en amont du gène Strawberry Notch homolog 2 chez la souris, par Southern blot. Mention bien.
• Ghania Taleb, mars-‐juin 2005 : Rôle de Mbd3 dans un phénotype de pelage chez la souris. Mention bien.
• Adeline Caux, avril-‐juin 2010 : Validation génétique de gènes candidats pour le phénotype d’allongement intestinal des souris de la lignée PRM/Alf.
Encadrement de stage de 4ème année d’école d’ingénieurs
• Sandrine Schwob, avril-‐juillet 2005 : stage d’initiation à la recherche de 4ème année d’école d’ingénieur en agriculture (Esitpa, Rouen) : Etude d’une mutation génétique qui affecte le processus de différenciation des cellules souches chez la souris. Rapport écrit : mention très bien avec félicitations du jury.
Encadrement de stages de Master 2, Université Paris 6
• Johanna Djian, oct. 2004-‐sept. 2005 : Etudes de mutations au locus
patchwork chez la souris. Mention bien.
• Sabrine Hammiche, oct. 2006-‐juill. 2007 : Déterminisme génétique de la dolichomégalie intestinale chez les souris PRM/Alf. Soutenance le 27 juin 2007. Mention bien.
• Cyrine Rammah, oct. 2009-‐juin 2009 : Etude du rôle de Strawberry Notch
homolog 2 (Sbno2) dans le développement embryonnaire et le maintien des
cellules souches de mélanocytes chez la souris. Soutenance le 24juin 2009. Mention assez bien.
Co-‐encadrement de thèse de doctorat
• Participation à l’encadrement de Nelly Da Silva pendant la fin de son stage de doctorat de Science et Technologie, spécialité Génétique Humaine, de l’Université Paris 7 : oct. 2001-‐déc. 2002 : Dépigmentation et dolichomégalie chez une souris : analyses génétiques et phénotypique. Thèse de doctorat
Geneviève Aubin-Houzelstein Rapport Demande HDR Curriculum Vitae
14 soutenue le 20 décembre 2002; mention très honorable avec les félicitations du jury.
• Johanna Djian, oct. 2005-‐sept. 2008 : stage de doctorat de Science et Technologie, mention Biologie Cellulaire et Moléculaire, spécialité Génétique, de l’Université Paris 6 : Etude du contrôle de l’homéostasie des cellules souches des mélanocytes chez la souris. Thèse de doctorat soutenue le 15 octobre 2008 ; mention très honorable avec les félicitations du jury.
7. ANIMATION SCIENTIFIQUE
2000- 2002 Responsable du chromosome 7 de rat dans le cadre du Single Rat
Chromosome Committee (SRCC)
Depuis 2009 Co-‐responsable du réseau « Gènes de Coloration des Animaux Domestiques »
du Département de Génétique Animale de l’INRA :
Organisation d’un séminaire les 22 et 23 juin 2009 à Maisons-‐Alfort Gestionnaire d’une liste de diffusion
Coordinatrice dans la mise en place d’un site web
2009 Co-‐organisatrice de la Journée du Département de Génétique Animale de l’INRA : Apports de la Souris à la Santé et aux Productions Animales, qui aura lieu les 9 et 10 novembre 2009.
8. ACTIVITES TRANSVERSALES Management
Depuis octobre 2001 Responsable de l’animalerie rongeurs de l’UMR 955 (environ 2500
souris). Encadrement des 4 animalières ; gestion budgétaire ; gestion sanitaire ; gestion technique ; référent des fournisseurs.
Depuis mars 2004 Conduite de l’entretien de deux techniciens de recherche et de quatre
agents d’animalerie dans le cadre de l’évaluation bisannuelle du personnel ITA INRA
2008 Directrice Adjointe de l’UMR 955
Depuis janvier 2009 Directrice de l’UMR955
Geneviève Aubin-Houzelstein Rapport Demande HDR Curriculum Vitae
15
Membre de jurys de concours de recrutement
Nov-déc 2003 Membre du jury du concours AJA11 pour le recrutement d’agents animaliers, Jouy en Josas.
Mai-juin 2006 Membre du jury du concours TRA12 pour le recrutement de techniciens de recherche, Jouy en Josas.
Avril-juin 2010 Présidente du jury du concours TRA07 pour le recrutement de techniciens en élevage et production animale, Jouy en Josas.
Avril-juin 2010 Membre du jury du concours CR2-‐2 pour le recrutement de chargés de recherche de 2ème classe, Paris.
Membre de jurys de soutenance de diplôme
30 novembre 2004 Examinatrice dans le jury de soutenance du Diplôme de l’Ecole
Pratique des Hautes Etudes de M. Pierrick Salaün. : Etude génétique d’une dolichomégalie (allongement du tube digestif) chez la souris.
29 octobre 2008 Examinatrice dans le jury de soutenance de thèse de doctorat de l’université de Limoges de M. Amro Kabbara : Coloration de la robe chez le bovin. Etudes fonctionnelles des allèles du gènes Silver/Pmel17 bovin et contribution à l’identification de gènes impliqués dans le changement post-‐natal de la coloration chez la race gasconne.
15 octobre 2008 Membre du jury de soutenance de thèse de doctorat de Mlle Johanna Djian en tant que co-‐directrice de thèse : Etude du contrôle de l’homéostasie des cellules souches des mélanocytes chez la souris.
Activités collectives d’organisation de la recherche :
Mai 2007 Membre élu du Conseil Scientifique de Centre de Jouy en Josas pour l’exercice 2007-‐2011.
Depuis 2009 Membre du Comité d’éthique en matiière d’expérimentation animale AFSSA/ENVA/Université Paris 12.
Depuis 2009 Membre du Pôle d’Expérimentation Animale « Animaux modèles » de l’INRA.
Geneviève Aubin-Houzelstein Rapport Demande HDR Liste des publications et travaux 17
LISTE DES TRAVAUX, ARTICLES, PUBLICATIONS, PARTICIPATION A
DES CONGRES, A DES GROUPES DE RECHERCHE
Articles dans des revues internationales ou nationales avec comité de lecture• X Montagutelli, ME Hogan, G Aubin, A Lalouette, JL Guenet, LE, King, Jr, JP Sundberg (1996). Lanceolate hair (lah): a recessive mouse mutation with alopecia and abnormal hair. J Invest Dermatol, 107 :20‐25.
• G. AubinHouzelstein, F. Bernex, C. Elbaz and J. J. Panthier (1998). Survival of patchwork melanoblasts is dependent upon their number in the hair follicle at the end of embryogenesis. Developmental Biology, 198:266‐276. • G. AubinHouzelstein and J. J. Panthier (1999). The patchwork mouse phenotype: implication for melanocyte replacement in the hair follicle. Pigment Cell Research, 12:181‐186.
• G. AubinHouzelstein, NR Da Silva, S Bellier, P Salaun, X Montagutelli, and JJ Panthier (2003). Genetic interaction between a maternal factor and the zygotic genome controls the intestine length in PRM/Alf mice. Physiol Genomics , 16:82‐9.
• S. Bellier, N. R. Da Silva, G. AubinHouzelstein, C. Elbaz and J. J. Panthier. Accelerated intestinal transit in inbred mice with an increased number of interstitial cells of Cajal (2005). Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol, 288(1):G151‐8
• G. AubinHouzelstein, J. Djian‐Zaouche, F. Bernex, S. Gadin, V. Delmas, L. Larue, J. J. Panthier. Melanoblasts proper location and timed differentiation depend on Notch/RBP‐J signaling in postnatal hair follicles (2008). J. Invest. Dermatol. 28:2686‐95.
• S. Allix, E. Reyes‐Gomez, G. AubinHouzelstein, D. Noël, L. Tiret, J.J. Panthier, F. Bernex. Uterine contractions depend on Kit‐positive interstitial cells in the mouse : Genetic and pharmacological evidence (2008). Biol. Reprod. 79:510‐517.
• J. Djian‐Zaouche, S. Gadin, F. Bernex, F. Relaix, M. Buckingham, J.J. Panthier, G.
AubinHouzelstein. Analysis of Pax3GFP/+ mice highlights novel aspects of PAX3
expression in hair follicles and reveals that PAX3 is not required for melanocyte differentiation. Soumis pour publication. Articles de revue dans des revues avec comité de lecture • G. AubinHouzelstein et J. J. Panthier (1998). L'effet de communauté, un concept embryologique sujet à controverse. Médecine/Science, 14:1176‐84.
Geneviève Aubin-Houzelstein Rapport Demande HDR Liste des publications et travaux
18
• J.J. Panthier, G. AubinHouzelstein, S. Bellier (2006). Régulation de la taille des organes : génétique et physiopathologie d'un allongement du tube digestif chez la Souris. Bull. Acad. vét. Fr, 159:255‐259. • G. AubinHouzelstein, J. Djian‐Zaouche, J. J. Panthier (2008). Les cellules souches de mélanocytes. J Soc Biol. 202(1):25‐32.
Conférences invitées et conférences données à l’invitation du Comité d’organisation dans un congrès national ou international
• G. AubinHouzelstein, NR Da Silva, F. Bernex, J. Djian, D. Leroux and JJ. Panthier. Defective communication among melanocyte stem cells in hair follicles of the patchwork mutant mouse. Communication donnée par JJ Panthier au 12th meeting
of the European Society for Pigment Cell Research, 22‐25 septembre 2004, Paris.
• S Bellier, G. AubinHouzelstein, NR Da Silva, , JM Vanderwinden, X Montagutelli, and JJ Panthier. Genetic and physiological analysis of the intestinal lengthening in mouse strains. Communication donnée par JJ Panthier à la 19th International
Mouse Genome Conference, 5‐8 novembre 2005, Strasbourg.
• G. AubinHouzelstein, F. Bernex, J. Djian‐Zaouche, V. Delmas, I. Yajima and JJ. Panthier. Notch/RBP‐J signaling controls melanocyte lineage development. Communication donnée par JJ Panthier au 13th meeting of the European Society for
Pigment Cell Research, 24‐27 septembre 2006, Barcelone, Espagne.
• G. AubinHouzelstein, J. Djian‐ Zaouche, F. Bernex, V. Delmas and JJ. Panthier. Premature melanocyte differentiation in notch/RBP‐J mutants. Communication donnée par JJ Panthier au 2007 Pigment Cell Development Workshop, 14‐15 juin 2007, Reykjavik, Islande.
• G. AubinHouzelstein, J. Djian‐ Zaouche, F. Bernex, V. Delmas and JJ. Panthier. Melanocyte precocious differentiation and ectopic localization in Notch conditional loss‐of‐function mice. Communication donnée par G. Aubin‐Houzelstein au 14th
meeting of the European Society for Pigment Cell Research, 14‐17 octobre 2007, Bari, Italie. Communications par affiche dans un congrès international ou national
• G. AubinHouzelstein, NR Da Silva, S Bellier, P Salaun, X Montagutelli, and JJ Panthier. Phenotypic and genetic analysis of the intestinal lengthening in PRM/Alf mice. Poster présenté par G. Aubin‐Houzelstein à la 17th International Mouse
Genome Conference, 8‐11 novembre 2003, Braunschweig, Allemagne.
• G. AubinHouzelstein, NR Da Silva, F. Bernex, J. Djian, D. Leroux and JJ. Panthier. Defective communication among melanoblasts in hair follicles of the patchwork
Geneviève Aubin-Houzelstein Rapport Demande HDR Liste des publications et travaux
19 mutant mouse. Poster présenté par G. Aubin‐Houzelstein à la 19th International
Mouse Genome Conference, 5‐8 novembre 2005, Strasbourg.
• G. AubinHouzelstein, P. Salaün, L. Guillaud, and JJ.Panthier. Phenotypic instability of patchwork mutation: an epigenetic effect? Poster présenté par G. Aubin‐Houzelstein au 13th meeting of the European Society for Pigment Cell
Research, 24‐27 septembre 2006, Barcelone, Espagne.
• J. Djian‐Zaouche, G. AubinHouzelstein, F. Bernex, and J.J. Panthier.
Characterization of the melanocyte lineage in patchwork hair follicles. Poster
présenté par J. Djian‐Zaouche au 13th meeting of the European Society for Pigment
Cell Research, 24‐27 septembre 2006, Barcelone, Espagne.
• G. AubinHouzelstein, F. Bernex, J. Djian‐Zaouche, V. Delmas, I. Yajima and JJ. Panthier. Notch/RBP‐J signaling controls melanocyte lineage development. Poster présenté par J.J. Panthier à la 20th International Mouse Genome Conference, 12‐15
novembre 2006, Charleston, USA.
• J. Djian‐Zaouche, G. AubinHouzelstein, F. Bernex, and J.J. Panthier.
Characterization of the melanocyte lineage in patchwork hair follicles. Poster
présenté par J. Djian‐Zaouche au 14th meeting of the European Society for Pigment
Cell Research, 14‐17 octobre 2007, Bari, Italie.
Communications avec actes dans un congrès international ou national
• Characterization of the melanocyte lineage in patchwork hair follicles. J. Djian‐ Zaouche, G. AubinHouzelstein, F. Bernex, N. Da Silva, P. Salaün, J.J. Panthier. Pigment Cell Research 19(5), 516. OCT 2006, Meeting Abstract.
• Phenotypic instability at the patchwork locus : an epigenetic effect ? G. Aubin
Houzelstein, P. Salaün, L. Guillaud, J.J. Panthier. Pigment Cell Research 19(5), 518.
OCT 2006, Meeting Abstract.
Communications orales sans actes dans un congrès international ou national
• G. AubinHouzelstein. Etude de patchwork, une mutation murine affectant les cellules souches de mélanocytes. 4ème rencontre du réseau GCAD « Gènes de
Coloration des Animaux Domestiques », INA P‐G, Paris, 12 et 13 février 2004.
• G. AubinHouzelstein. Données récentes en génétique de la souris. 3ème journée scientifique et technique"transgenèse souris" organisée par le Département de physiologie animale et systèmes d’élevage, FIAP, Paris, 23 mars 2004.
• G. AubinHouzelstein. Le piégeage de gènes : principe, intérêts et limites. Journée d’animation scientifique "Recherche de gènes impliqués dans la fertilité :
Geneviève Aubin-Houzelstein Rapport Demande HDR Liste des publications et travaux
20 programmes en cours et nouvelles stratégies" organisée par le groupe de transversalité "Contrôle génétique de la reproduction", INRA, Paris, 12 juin 2006.
• G. AubinHouzelstein. Intérêt et limites des modèles animaux pour comprendre
les pathologies humaines. Séminaire de réflexion des départements de Santé Animale et de Génétique Animale de l’INRA, Tours, 3 mars 2009.
Rapport diplômant
• G. AubinHouzelstein. Etude génétique et analyse développementale du lignage mélanocytaire chez le mutant murin patchwork. Thèse pour l’obtention du diplôme de docteur de l’université Paris 7, spécialité génétique humaine, soutenue le 31 mars 1999. Rapport diplômant à caractère bibliographique
• G. AubinHouzelstein. Les gènes de pigmentation chez la souris. Thèse pour l’obtention du diplôme de docteur vétérinaire, soutenue le 19 septembre 1997. Médaille d'argent. Participation à des groupes de recherche • 2000 2002 Responsable du chromosome 7 de rat dans le cadre du Single Rat Chromosome Committee (SRCC) • Depuis 2009 Co‐responsable du réseau « Gènes de Coloration des Animaux Domestiques » du Département de Génétique Animale de l’INRA : Organisation d’un séminaire les 22 et 23 juin 2009 à Maisons‐Alfort Gestionnaire d’une liste de diffusion Coordinatrice dans la mise en place d’un site web
DOCUMENT D’EVOLUTION SCIENTIFIQUE
Geneviève Aubin-Houzelstein Rapport Demande HDR Document d’évolution scientifique
23
TABLE DES MATIERES
TABLE DES MATIERES...23
INTRODUCTION...25
PATCHWORK : UNE MUTATION QUI PORTE BIEN SON NOM… ...25 UN PATCHWORK DE PHENOTYPES : ...25 UN PATCHWORK DE RESULTATS : ...25
UN PATCHWORK DE CONTRIBUTEURS :...25 UNE PRESENTATION…EN PATCHWORK : ...25
1ERE PARTIE : 1993-2001 : LES ANNEES D’APPRENTISSAGE...27
ANALYSE DU PHENOTYPE DES SOURIS PRM/Alf...27 1. ORIGINE DE LA LIGNEE PRM/ALF...27
2. PHENOTYPE DE PELAGE...27
2.1. Examen macroscopique ...27
2.2. Un effet de communauté entre mélanoblastes est à l’origine du phénotype poivre et sel des souris patchwork...28
2.3. La mutation patchwork affecte les cellules du lignage mélanocytaire à tous les stades de différenciation...29
2.4. Analyse de la transmission de la réversion phénotypique associéE à la mutation
patchwork ...30 3. PHENOTYPE D’ALLONGEMENT INTESTINAL ET UTERIN ...30
3.1. Analyse du phénotype d’allongement intestinal...31
3.2. Analyse du phénotype d’allongement utérin...31
2EME PARTIE : 2001-2008 : LES ANNEES DE PRISE D’AUTONOMIE ...
ET D’APPRENTISSAGE DE L’ENCADREMENT SCIENTIFIQUE ...33 1. DE LA MUTATION PATCHWORK A LA VOIE NOTCH : LES MUTATIONS AFFECTANT LES CELLULES SOUCHES DE MELANOCYTES...33
1.1. Identification de Strawberry Notch homolog 2 comme gène candidat pour patchwork33
1.1.1. Cartographie génétique et physique du locus patchwork... 33 1.1.2. Approche gène candidat ... 33 1.1.3. Les souris surexprimant Strawberry Notch homolog 2 dans le lignage mélanocytaire récapitulent le phénotype patchwork. ... 34
1.2. Rôle de la voie Notch dans le développement et la biologie du lignage mélanocytaire...34
1.2.1. La voie Notch participe à l’homéostasie des cellules souches de mélanocytes. ... 34 1.2.2. La voie Notch est nécessaire au contrôle de la migration et de la différenciation des cellules du lignage mélanocytaire. ... 35 1.2.3. La surexpression de Notch1 dans le lignage mélanocytaire n’affecte pas la biologie des cellules souches de mélanocytes... 36 1.2.4. Des mutations dans Strawberry Notch 2 et Notchless, deux potentiels gènes modificateurs de la voie Notch, conduisent à un blanchiment accéléré du pelage. ... 37 1.2.5. Etude de la fonction de Strawberry Notch homolog 2 chez la souris... 41
2. DETERMINISME GENETIQUE DE L’ALLONGEMENT INTESTINAL DES SOURIS PRM/ALF...43
2.1. L’allongement intestinal des souris PRM/Alf est un caractère polygénique complexe....43
2.1.1. Mode de transmission du phénotype d’allongement intestinal ... 43 2.1.2. Influence du sens de croisement... 44 2.1.3. Interaction des génomes maternels et zygotiques... 44
2.2. Approche gènes candidats...44
2.2.1. Il existe dans la région patchwork un ou plusieurs gènes qui influencent la taille du tube digestif... 44 2.2.2. La longueur du tube digestif est associée au génotype pour Igf1... 45
3EME PARTIE: 2009- : LA PERIODE DE GESTION DE PROJETS ...47
1. CONTROLE GENETIQUE DE L’HOMEOSTASIE ET DE LA TUMORIGENESE DES CELLULES SOUCHES DE MELANOCYTES...47
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1.2. Méthodologie ...48
1.2.1. Etude des mécanismes régulant l’homéostasie des cellules souches de mélanocytes à l’aide de souris génétiquement modifiées ... 48
2. RECHERCHE DE LOCI ASSOCIES A L’ALLONGEMENT INTESTINAL DES SOURIS PRM/ALF...50
2.1. Problématique, hypothèses et objectifs du projet ...50
2.2. Methodologie ...51
2.2.1. Recherche d’une association entre le génotype aux loci Igfbp1 à 6, Apoa1 et Mfge8 et la longueur du tube digestif des individus BC1 entre les lignées PRM/Alf et DBA/2J ... 51 2.2.2. Comparaison de l’état de méthylation des loci Igfbp des ADN des souris PRM/Alf descendant de femelles PRM/Alf ayant ou n’ayant pas reçu l’aliment hyperméthylant... 51
CONCLUSION...53
BIBLIOGRAPHIE ...55
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INTRODUCTION
PATCHWORK : UNE MUTATION QUI PORTE BIEN SON NOM…
UN PATCHWORK DE PHENOTYPES :
Nous nous sommes initialement intéressés à la souris patchwork pour son phénotype de pelage tout à fait particulier. Au cours de notre travail, nous avons découvert que les souris de la lignée PRM/Alf sur laquelle est conservée la mutation présentaient d’autres phénotypes conduisant à des modifications physiologiques que nous avons étudiées.
UN PATCHWORK DE RESULTATS :
Accumulés au cours de 16 ans de travail, les résultats ont été concrétisés par des publications, ou, intrigants mais non compris, ils ont été mis provisoirement de côté en attendant d’arriver à les placer dans l’image d’ensemble. J’ai fait le choix de présenter le plus de résultats non publiés possible dans la mesure du format imparti, afin de montrer les pistes qui ont été investiguées et l’évolution de notre réflexion scientifique, liée aux révolutions conceptuelles que nous avons connues, telles que la notion de cellules souches, normales et cancéreuses, l’identification des cellules souches de mélanocytes, et la probable existence de cellules souches de mélanomes.
UN PATCHWORK DE CONTRIBUTEURS :
Même si la mutation patchwork et la souris PRM/Alf ont constitué le cœur de mon activité de recherche depuis mon DEA en 1993 (hormis mes deux années et demi de stage postdoctoral à Londres), elles ont « occupé » de nombreux jeunes chercheurs, et ont été l’objet de la thèse de doctorat de trois d’entre eux. J’ai été la première des trois doctorantes, j’ai participé à l’encadrement des deux autres ainsi que de six étudiantes de niveau Master 1 et 2 et de plusieurs étudiantes vétérinaires. Cette souris m’aura, assurément, permis de me former et de former nombre d’étudiants par et à la recherche.
UNE PRESENTATION…EN PATCHWORK :
J’ai fait le choix de présenter les résultats, en me basant sur les questions scientifiques, pour essayer d’appréhender chaque question dans sa globalité, sans me préoccuper du moment où chaque résultat a été obtenu. Néanmoins, pour plus de clarté, j’ai découpé ce mémoire en trois parties chronologiques: les années d’apprentissage, qui couvrent la période 1993-‐2001; les années de prise d’autonomie et d’apprentissage de l’encadrement scientifique, qui correspondent à la période 2001-‐2008 ; et la période de gestion de projets, qui a débuté en 2009. Cependant, ce découpage est artificiel puisque les résultats sur un sujet donné ont été accumulés de façon non linéaire.
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EREPARTIE : 1993-2001 : LES ANNEES D’APPRENTISSAGE
ANALYSE DU PHENOTYPE DES SOURIS PRM/Alf
1. ORIGINE DE LA LIGNEE PRM/Alf
La mutation récessive patchwork (pwk) est apparue spontanément dans l’élevage d’un marchand d’animaux à San Francisco, sur un fonds génétique indéterminé. En 1990, Karen Moore, alors chercheuse dans le laboratoire de Nancy Jenkins et Neal Copeland au National Cancer Institute de Frederick, Maryland, a rapatrié des souris homozygotes patchwork dans son laboratoire. Elle a effectué onze générations de croisements consanguins et cartographié la mutation sur le chromosome 10 de la souris, avant de transmettre la lignée de souris patchwork à Jean-‐Jacques Panthier. Trois femelles et quatre mâles homozygotes pour la mutation patchwork ont été envoyés à notre laboratoire en août 1993, où J’ai continué à dériver une lignée consanguine. La lignée consanguine a été appelée PRM/Alf (Pretty Mice d’Alfort). Ces souris se sont avérées avoir plusieurs phénotypes intéressants : outre leur phénotype de pelage, les souris PRM/Alf présentent un allongement considérable de leur intestin, et dans une moindre mesure, de leur utérus (Figure 1).
Figure 1 : Phénotype des souris PRM/Alf pwk/pwk. A, B : phénotype de pelage. C, D :
phénotype d’allongement intestinal.
2. PHENOTYPE DE PELAGE
2.1. EXAMEN MACROSCOPIQUE
Les souris PRM/Alf pwk/pwk présentent une dilution de la couleur du pelage. Le pelage est composé de la juxtaposition de poils pigmentés et de poils blancs, donnant un aspect poivre et sel (Figure 1A). Les poils pigmentés sont tous noirs, jamais gris. Au cours des cycles successifs de croissance du poil, un follicule pileux produisant un poil noir donne toujours un poil noir, et un follicule pileux produisant un poil blanc donne toujours un poil blanc 1.
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Les mutations conduisant à une hypopigmentation chez la souris appartiennent à deux catégories. La première comporte des mutations dans des gènes impliqués dans le développement embryonnaire du lignage mélanocytaire. Ces mutations altèrent la survie, la migration et/ou la prolifération des mélanoblastes. Elles se traduisent toutes par l’apparition d’un pelage comportant des taches blanches dépourvues de mélanocytes. La deuxième catégorie comporte des mutations dans des gènes impliqués dans la différenciation terminale des mélanoblastes en mélanocytes. Ce sont essentiellement des mutations affectant les enzymes de la voie de biosynthèse des mélanines et la structure ou la fonction des mélanosomes. Le phénotype associé à ces mutations est une dilution homogène de l’ensemble du pelage. Dans les deux catégories de mutations, le pelage comporte des poils entièrement pigmentés, entièrement blancs, mais aussi des poils hypopigmentés. patchwork ne peut clairement pas être classée dans l’une ou l’autre catégorie de mutations d’hypopigmentation du pelage.
Près des deux tiers des souris PRM/Alf homozygotes pwk/pwk présentent une ou plusieurs taches de phénotype sauvage sur leur pelage, comme si une mutation réverse de l’allèle muté vers l’allèle sauvage était intervenue. Parmi les souris PRM/Alf, on trouve tous les intermédiaires entre une souris entièrement poivre et sel et une souris entièrement noire (Figure 1B).
Les deux questions auxquelles nous avons tenté de répondre sont les suivantes : -‐ quelle est l’étiologie du phénotype de pelage poivre et sel des souris patchwork ? Nous avons partiellement répondu à la première question au cours de ma thèse de doctorat, pendant laquelle nous avons étudié la mise en place du phénotype patchwork au cours de l’embryogenèse. Le phénotype en période postnatale a été étudié par les deux doctorantes qui m’ont succédé, Nelly da Silva (1998-‐2002) et Johanna Djian (2006-‐ 2008), et que j’ai co-‐encadrées.
-‐ quel est l’événement à l’origine de la réversion phénotypique ?
Bien que nous ayons travaillé sur la réversion phénotypique pendant ma thèse de doctorat, nous n’avons toujours pas répondu à la deuxième question.
2.2. UN EFFET DE COMMUNAUTE ENTRE MELANOBLASTES EST A L’ORIGINE DU PHENOTYPE POIVRE ET SEL DES SOURIS PATCHWORK.
Au cours du développement embryonnaire, la détermination, la migration, la prolifération et la survie des mélanoblastes patchwork sont normales jusqu’au 17ème
jour de vie embryonnaire (E17,5). A E18,5, alors que les mélanoblastes colonisent les follicules pileux en formation, on trouve des mélanoblastes en apoptose dans certains follicules pileux patchwork, jamais dans les follicules témoins. La mutation patchwork provoque donc la mort prématurée de mélanoblastes dans des follicules pileux en fin de vie embryonnaire. A l’aide de croisements génétiques et en produisant des chimères d’agrégation, nous avons montré que la mutation patchwork entraîne la mort des mélanoblastes lorsqu’ils sont présents en faible nombre dans le follicule pileux, que la cible de la mutation est le mélanoblaste et non pas son environnement, et que la mutation agit de façon non autonome cellulaire.
L’ensemble de ces résultats nous a permis de proposer un modèle d’action pour patchwork. La protéine patchwork est impliquée dans la transmission d’un signal de survie entre mélanoblastes en fin de vie embryonnaire. La mutation patchwork altèrerait la transmission du signal sans l’abroger. Lorsque le nombre de mélanoblastes mutants dépasse un seuil, la transduction du signal peut avoir lieu. Lorsqu’il est trop faible, la transduction du signal ne se fait pas correctement et les mélanoblastes
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meurent. Dans le follicule pileux, les mélanoblastes patchwork communiquent entre eux, et semblent avoir un moyen de se « compter ». Leur survie dépend de leur nombre. Un phénomène analogue a été décrit par J. B. Gurdon dans le contexte du développement embryonnaire du Xénope. Il a baptisé « effet de communauté » cette coopération entre plusieurs cellules de même type, nécessaire à leur entrée dans une voie de différenciation donnée et/ou à l’achèvement de leur différenciation, et n’ayant lieu que lorsque le nombre de cellules dépasse une valeur seuil 2. patchwork est à notre
connaissance la seule mutation suggérant l’existence d’un effet de communauté in vivo chez un mammifère
L’ensemble de ces résultats ont fait l’objet des deux articles scientifiques et de l’article de revue publiés pendant ma thèse de doctorat 1, 3, 4.
2.3. LA MUTATION PATCHWORK AFFECTE LES CELLULES DU LIGNAGE MELANOCYTAIRE A TOUS LES STADES DE DIFFERENCIATION.
Dans un follicule pileux en anagène (phase de croissance du poil), les cellules du lignage mélanocytaire se trouvent dans des localisations histologiques bien définies selon leur stade de différenciation (Figure 2) : les cellules souches sont situées dans un renflement de la gaine épithéliale externe, appelée bulge 5; les précurseurs de
mélanocytes migrent dans la gaine épithéliale externe depuis le bulge vers le bulbe ; les mélanocytes différenciés sont situés dans la matrice du bulbe où ils transmettent les pigments de mélanine aux kératinocytes du poil en formation.
Figure 2 : Distribution des cellules du lignage mélanocytaire dans un follicule pileux en anagène
Chez les souris homozygotes patchwork, les follicules pileux produisant des poils blancs sont dépourvus de mélanocytes 1. Nous voulons comprendre le mécanisme en
cause. Ce phénotype peut être dû à : (i) un défaut de colonisation des follicules pileux par les mélanoblastes à la fin de l’embryogenèse ; (ii) un défaut de colonisation de la niche, de survie, d’auto-‐renouvellement ou de différenciation des cellules souches en précurseurs de mélanocytes; (iii) un défaut de migration, de prolifération et/ou de survie des précurseurs de mélanocytes; (iv) un défaut de différenciation des précurseurs en mélanocytes. Ces hypothèses ne sont pas exclusives les unes des autres. Pendant son travail de doctorat, Johanna Djian a cherché quelles étaient les cibles de la mutation patchwork : la cellule souche, le précurseur, ou le mélanocyte différencié
6. Pour répondre à cette question, Johanna a tiré parti des deux gènes rapporteurs du
lignage mélanocytaire : le transgène Dct::lacZ 7 et l’allèle knock-in Pax3GFP 8, 9. Elle a
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Elle a isolé des follicules pileux lors des deux premières phases anagène. Elle a étudié la distribution et compté le nombre des cellules du lignage mélanocytaire dans les différentes parties du follicule pileux.
Quelle que soit la couleur du poil produit, les follicules pileux des souris pwk/pwk comportent moins de précurseurs de mélanocytes que les follicules pileux des souris
pwk/+. Cependant, les tiges pilaires pigmentées produites par les follicules pileux pwk/pwk sont semblables à celles de souris témoins. Une pigmentation normale de la
tige pilaire peut être obtenue avec un nombre de précurseurs plus réduit que dans un follicule pileux de génotype sauvage.
Johanna a montré que la mutation patchwork affecte à la fois la colonisation des follicules pileux par les mélanoblastes à la fin de l’embryogenèse, le renouvellement et/ou la survie des cellules souches dans le bulge, les précurseurs dont le nombre est très réduit entre le bulge et le bulbe, et leur différenciation terminale en mélanocytes dans le bulbe 6.
2.4. ANALYSE DE LA TRANSMISSION DE LA REVERSION PHENOTYPIQUE ASSOCIEE A LA MUTATION PATCHWORK
Au cours de mon stage doctoral, j’ai étudié la transmission de la réversion phénotypique. Nous avons montré qu’il n’existe pas de corrélation entre le pourcentage de réversion des parents et de leurs petits, ni entre celui des frères et sœurs. Ainsi, un individu « révertant phénotypique total » (de génotype pwk/pwk, mais de phénotype sauvage) peut être obtenu par croisement de parents entièrement poivre et sel, posséder des frères et sœurs poivre et sel, et donner des individus poivre et sel.
Pour savoir si un événement de réversion peut être récupéré via la lignée germinale, j’ai croisé 23 souris révertantes phénotypiques totales (pwk/ ?) avec des souris pwk/pwk poivre et sel. Aucun animal pwk/+ n’a été produit à l’issue de ces croisements. Il semble qu’aucun événement de réversion phénotypique ne puisse être récupéré via la lignée germinale.
Trois hypothèses peuvent être avancées pour expliquer cette observation :
-‐ L’événement de réversion est tardif au cours de l’embryogenèse, il survient après la séparation des lignées germinale et mélanocytaire.
-‐ Les cellules porteuses de la réversion phénotypique sont incapables de contribuer à la lignée germinale.
-‐ L’événement à l’origine de la réversion phénotypique est épigénétique.
3. PHENOTYPE D’ALLONGEMENT INTESTINAL ET UTERIN
Les souris PRM/Alf pwk/pwk sont caractérisées par la distension de leur abdomen, qui est visible dès l’âge de 1 mois. Au cours de notre stage de doctorat, Nelly Da Silva et moi avons recherché la cause de ce phénotype. En calculant leur indice de masse corporelle, nous avons montré que les souris PRM/Alf n’étaient pas plus grasses que les souris des autres lignées. En revanche, en disséquant leur tube digestif, nous avons observé que les souris PRM/Alf présentaient un allongement considérable de leur intestin (Figure 1, C-‐D). Ce phénotype étant propre à la lignée consanguine PRM/Alf, il a une composante génétique. Nous nous sommes intéressées à ce phénotype dans le but d’isoler des molécules impliquées dans le contrôle de la taille de l’intestin. Alors que le contrôle de la croissance d’un organisme entier est bien connu, les mécanismes régulant la taille d’un organe spécifique le sont très mal. D’autre part, l’isolement de molécules à