Mélanie Debiais-Thibaud PEPS ExoMod 2016 CARTI-VERT

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1 CARTI-VERT Caractérisation moléculaire de la squelettogenèse chez les vertébrés cartilagineux

2 Les partenaires ISE-M : Institut des Sciences de l Evolution, Montpellier UMR5554 Mélanie Debiais-Thibaud (MCU) Renaud Lebrun (IR CNRS, CT-scan) Camille Martinand-Mari (CR1 CNRS) EGCE : Evolution Génomes Comportement Ecologie, Gif/Yvette UMR9191 Véronique Borday-Birraux (MCU) Didier Casane (PU) Isabelle Germon (AI CNRS)

3 Os (au pluriel) La question Squelette osseux Squelette cartilagineux sans mâchoire

4 Os (au pluriel) La question Os endochondral Os dermique et périchondral

5 Os (au pluriel) Os endochondral = Condensation du mésenchyme Différenciation des chondroblastes/cytes Matrice cartilagineuse (collagène Type II) Vascularisation, dégradation du cartilage Minéralisation La question

6 Os (au pluriel) La question Os endochondral Os dermique et périchondral Squelette «cartilagineux»???

7 La question Os (au pluriel) Cartilages (au pluriel aussi!) Calcification prismatique (tesserae) - calcification aréolaire - de l os? Tesserae Cartilage Peignoux-Deville et al 1982

8 Os (au pluriel) La question Quelles sont les voies de différenciation cellulaire (chondrocytes, ostéoblastes, ostéocytes) conservées entre chondrichthyens et ostéichthyens et qui pourraient être issue de la première émergence de l os périchondral et dermique? Réseau Sox9 Réseau Runx2 Col2 Col11 Col1 SPARC Gómez-Picos and Eames 2015

9 La petite roussette Scyliorhinus canicula Le modèle 10cm long hatchling Day 175 (13 C) Plateforme Elevage + Distribution à la station de Roscoff

10 Le modèle Pêche Pêcheurs au chalut, Grau-du-roi Populations méditerranéennes Elevage Station Marine de l Environnement Littoral Sète Système fermé, température contrôlée 17 C Croissance Aquarium au labo Suivi de la croissance des embryons (5 mois) Température contrôlée 17 C

11 Résultats 3-4 cm Objectifs Année 1 1. Table de développement de référence pour le développement du squelette 2. Caractérisation moléculaire de la squelettogenèse (in situ) 10 cm Objectifs Année 2 1. Choix des candidats facteurs de signalisation / voies de régulation (in situ) 2. Tests fonctionnels (pharmaco) sur embryons en cours de croissance

12 Résultats 1. Table de développement de référence pour le développement du squelette 6cm embryo - alcian/alizarine CT-scan, juvenile 24cm

13 Résultats 1. Table de développement de référence pour le développement du squelette 7 cm 7,5 cm 8 cm Enault et al, in review 10 cm

14 Résultats 6,7cm 7,1cm 7,5cm Enault et al, in review

15 Résultats 1. Table de développement de référence pour le développement du squelette 4,2cm 5cm 6,2cm 6,7cm 7,6cm Première ligne de radiaux Seconde ligne de radiaux Enault et al, in prep

16 Résultats 2. Caractérisation moléculaire de la squelettogenèse (in situ) Dents Ecailles placoïdes Eclos 10cm alcian alizarine Cartilage de Meckel CT-scan, éclos 10cm Tesserae Enault et al, 2015 Tesserae: «cartilage prismatique»

17 Résultats 2. Caractérisation moléculaire de la squelettogenèse (in situ) Embryon 6cm - alcian/alizarine Arc neural Matrice cartilagineuse Tube neural Minéralisation de surface Calcification aréolaire Centre vertébral Enault et al, 2015

18 Résultats 2. Caractérisation moléculaire de la squelettogenèse (in situ) Cellules enfermées dans la matrice minéralisée Ostéocytes? Embryon de 7cm

19 Résultats Cartilage calcifié Matrice très minéralisée Os lamellaire? Adulte 20cm Cartilage peu calcifié

20 Résultats 2. Caractérisation moléculaire de la squelettogenèse (in situ) Col2a1 Col11a1 Col11a2 nt ** * ch Expression des collagènes Enault et al, 2015

21 Résultats 2. Caractérisation moléculaire de la squelettogenèse (in situ) Col2a1 Col11a1 Col11a2 nt ** * ch Col1a1 Col1a2 Expression des collagènes Rien dans la calcification aréolaire! Enault et al, 2015

22 Résultats 2. Caractérisation moléculaire de la squelettogenèse (in situ) Réseau Sox9 Réseau Runx2 Col2 Col11 Chondrocytes ok Col1 SPARC Possibles ostéocytes des arcs neuraux GRN partiel pour la calcification aréolaire Gros problème = aucune expression dans les tesserae! Enault et al, 2015

23 Le bilan Minéralisation des arcs neuraux = ossification périchondrale? Seule différence : pas d invasion des tissus vascularisés Recherche de marqueurs complémentaires : Col10, Osterix, ne sont pas retrouvés dans la banque de RNAseq Candidats : Runx, Bglap, Ihh, Mmp Marquage anticorps anti-sox9 pour suivi de la lignée des chondroblastes

24 Le bilan Obtention du matériel biologique Elevage ok UMR5554 : MDT Identification, clonage des séquences Bioinformatique, biologie moléculaire ok UMR9191 : DC, IG Analyse des séries de développement ok CT-scan UMR5554 : MDT, RL Analyse des patrons d expression Immuno-histochimie Microscopie confocale IG, VBB, CMM partiel Analyse des fonctions Traitements pharmacologiques UMR9191 : IG, VBB, MDT, CMM À mettre en place Analyse des patrons d expression Coupes histologiques Hybridation in situ UMR5554 : MDT, CMM partiel

25 Le bilan Remerciements : - Sébastien Enault (thèse ) - 4 étudiants de projets tuteurés 2015 Marie Buysse, Pierre-Antoine Vernet, Mélanie Burette et Mehdi Taleb - Plateforme d histologie RHEM - Plateforme microscopie et CT-scan, MRI PEPS Exomod 2015

Thierry DELZESCAUX. «biopicsel» group, URA CNRS-CEA 2210 Service MIRCen, I²BM, CEA Fontenay-aux-Roses, France. Thierry.Delzescaux@cea.

Thierry DELZESCAUX. «biopicsel» group, URA CNRS-CEA 2210 Service MIRCen, I²BM, CEA Fontenay-aux-Roses, France. Thierry.Delzescaux@cea. Thierry DELZESCAUX «biopicsel» group, URA CNRS-CEA 2210 Service MIRCen, I²BM, CEA Fontenay-aux-Roses, France Thierry.Delzescaux@cea.fr Thierry DELZESCAUX Ingénieur chercheur CEA Experience Since 2008:

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