Master Vie et Santé Spécialité Physiopathologie : De la Molécule à l Homme

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1 Unité : U1109 Responsable :S. Bahram Equipe : C. Moog Lien C. Moog Adresse : 3 rue Koberlé Institut de Virologie Strasbourg Tel : c.moog@unistra.fr : Contrôle du VIH par les anticorps : Lyse des cellules infectées par le VIH dépendante des anticorps : comparaison de l'inhibition en présence de différentes cellules effectrices La lyse des cellules infectées par les anticorps pourrait participer à l'élimination du VIH-1. Différentes cellules effectrices pourraient participer à cette inhibition. L'ADCC (antibody dependant cellular cytotoxicity) a été majoritairement décrite en présence de cellules Natural Killer (NK). Le projet de recherche consiste à déterminer la capacité d'autres cellules effectrices (monocytes, macrophages, neutrophiles) à lyser les cellules infectées en présence d'anticorps inhibiteurs. Des cellules exprimant des déterminants antigéniques du VIH-1 seront incubées avec différentes cellules effectrices en présence d'anticorps spécifique du VIH-1. La capacité de ces cellules à lyser les cellules cibles infectées sera évaluée. Des anticorps capables de fonctions ADCC pourraient jouer un rôle déterminant pour inhiber le VIH et seraient donc à induire par vaccination. Culture cellules primaires, maturation, différentiation Détection Virale, enzymatique, ELISA, lyse cellulaire Purification d'anticorps, typage, affinité Virologie, Immunologie, culture cellulaire

2 Unité : EA7290 : virulence bactérienne précoce Responsable :Dr G. Prévost Equipe :Borréliose de Lyme Lien : : Borréliose de Lyme et interface cutanée. L'interface cutanée joue un rôle clef dans les maladies à transmission vectorielle. Sur un modèle de borréliose de Lyme, nous étudions l'immunité innée de la peau en réponse à l'infection bactérienne et le rôle de la tique sur l'inflammation cutanée. L'étude se fait par deux approches: un système in vitro (culture de kératinocytes et de fibroblastes) et un système in vivo (souris). Nous utilisons également une approche protéomique sur la peau afin de développer des techniques de diagnostic et une approche vaccinale. Dr. Nathalie Boulanger Adresse : Institut de bactériologie 3 rue Koeberlé Strasbourg Tel : nboulanger@unistra.fr Borréliose de Lyme: rôle de l'interface cutanée et de la tique dans le développement de la maladie. culture cellulaire sur cellules primaires, immunologie (ELISA, Western blot), PCR quantitative, transfection, travail sur modèle murin, spectrométrie de masse

3 Unité : EA7290 Responsable : G. Prévost - Equipe : Biologie cellulaire et inhibition des facteurs de virulence de Staphylococcus aureus Lien : Yves Hansmann / Gilles Prévost Adresse : Institut de Bactériologie 3 rue Koeberlé Strasbourg Tel : prevost@unistra.fr ; jover@unistra.fr Virulence de Staphylococcus lugdunensis Caractérisation de nouveaux facteurs de virulence de Staphylococcus lugdunensis Comme le révèle les indices de pathogénie du point de vue microbiologique (Argémi et al., 2015 J Clin Microbiol., in press), Staphylococcus lugdunensis est le seul staphylocoque à coagulase négative présentant un score de pathogénicité proche de Staphylococcus aureus. Effectivement, une enquête clinique prospective confirme nos premières observations concernant des infections sévères, parfois difficiles à traiter, car très inflammatoires bien que la bactérie incriminée paraisse sensible aux antibiotiques. Le séquençage génomique de plusieurs de ces souches bactériennes lève le voile sur leur diversité génétique et ouvre la voie à la caractérisation de nouveaux facteurs de virulence, ainsi qu à de probables échanges génétiques. Le travail proposé consiste à effectuer une recherche bioinformatique de molécules potentiellement intéressantes, puis à en vérifier par le clonage, l expression des gènes et la purification des protéines, les propriétés fonctionnelles des facteurs initialement identifiés. De ce type d approche peuvent découlées d autres études concernant l épidémiologie, le diagnostic, l étude de la spécificité d action de nouveaux facteurs de virulence. BioInformatique, biologie moléculaire et purification de protéines, tests d actions cellulaires variés en fonction des prédictions de fonctionnalités : cytolyse, activations cellulaires, actions sur la cytotonicité cellulaire, apoptose, production de cytokines Physiopathologie : de la molécule à l Homme

4 Unité : EA7290 Responsable : G. Prévost - Equipe : Biologie cellulaire et inhibition des facteurs de virulence de Staphylococcus aureus Lien : Pr David Gaucher / Gilles Prévost Adresse : Institut de Bactériologie 3 rue Koeberlé Strasbourg Tel : prevost@unistra.fr ; jover@unistra.fr Mode d action des leucotoxines de Staphylococcus aureus sur des neurones de la rétine Virulence précoce des leucotoxines au niveau de la rétine Les leucotoxines de staphylocoques présentent un tropisme pour les cellules sanguines et un certain de neurones. Les infections oculaires comme les endophtalmies à Staphylococcus aureus, même si elles sont rares, font souvent craindre la perte fonctionnelle d un organe. En effet, ces infections se caractérisent par une violente réponse inflammatoire, qui génère des lésions rétiniennes graves. L œil bénéficie d un privilège immun, mais il est cependant sensible à l action de certaines toxines de Staphylococcus aureus. La présence de calcium physiologique à l extérieur des cellules limite grandement la formation de pores, et il semble donc qu une réponse cellulaire inflammatoire doive être envisagée pour les leucocytes, mais qu en est- il pour les cellules neuro- sensorielles sensibles aux leucotoxines? En ce qui concerne les leucocytes, la plupart des leucotoxines sont à l origine d une activation de l inflammasome qui aboutit à la néosynthèse et la sécrétion de molécules comme l interleukine- 8, de TNF- alpha, de leucotriène B4 et d histamine. Cependant, des phénomènes d apoptose et de NETose sont observés chez les polynucléaires intoxinés. De récentes expériences ont permis, grâce au marquage fluorescent des toxines fonctionnelles, de repérer la fixation du composé LukS- PV 30 minutes après son injection, à une couche spécifique neurogliales de lapin : les cellules amacrines. En fait, ce sont environ 50% de ces cellules amacrines qui semblent fixer la leucocidine de Panton et Valentine et le couple HlgC- HlgB au moins. Cette information assez inattendue et très spécifique requiert plus de précisions qui constitueront les premières étapes du projet destiné à examiner le mécanisme d une inflammation en cascade : - La distribution de la toxine est- elle modifiée dans un intervalle de temps allant de 15 min à 6 heures post- injection? - Quel est le type de cellules amacrines concerné et leur aspect après une action prolongée des leucotoxines? - Le récepteur habituel des leucotoxines est- il présent et le métabolisme calcique est- il mis en jeu au décours de cette intoxination? - Le blocage du métabolisme calcique suffit- il à limiter la vasodilatation des capillaires et le recrutement de leucocytes dans le vitré du lapin? Techniques d immunohistochimie, cultures cellulaires, usage d inhibiteurs de voies de signalisation, de dosages de cytokines, d imagerie cellulaire en spectrofluorimétrie et en microscopie(s) à fluorescence Physiopathologie : de la molécule à l Homme

5 Unité : EA7290 Responsable : G. Prévost - Equipe : Biologie cellulaire et inhibition des facteurs de virulence de Staphylococcus aureus Lien : Gilles Prévost / Emmanuel Jover Adresse : Institut de Bactériologie 3 rue Koeberlé Strasbourg Tel : prevost@unistra.fr ; jover@unistra.fr Mode d action des leucotoxines de Staphylococcus aureus Cheminement intra-cellulaire des leucotoxines de staphylocoques Les leucotoxines de staphylocoques présentent un tropisme pour les cellules sanguines et un certain de neurones. Elles possèdent par ailleurs des parentés structurales et fonctionnelles avec une série de toxines bactériennes. Nos travaux récents ont montré que certaines leucotoxines au moins sont préférentiellement internalisées dans les cellules cibles et modifient l homéostasie calcique intracellulaire d abord, puis peuvent déclencher une série de modifications comme le rassemblement des noyaux polylobés, l augmentation du métabolisme oxydatif, l apoptose Le travail proposé consistera à comparer les différentes étapes du cheminement intracellulaire de trois leucotoxines en évaluant l impact de l acidification des phagolysosomes et de révéler les effets différents sur les mécanismes d activation cellulaire en fonction des récepteurs membranaires initialement empruntés. La méthodologie utilisée conjugue l usage d inhibiteurs de voies de signalisation, de dosages de cytokines, d imagerie cellulaire tant en cytométrie en flux, en spectrofluorimétrie qu en microscopie(s) à fluorescence. Référence utile : Tawk MY, Zimmermann- Meisse G, Bossu JL, Potrich C, Bourcier T, Dalla Serra M, Poulain B, Prévost G, Jover E. Internalization of staphylococcal leukotoxins that bind and divert the C5a receptor is required for intracellular Ca 2+ mobilization by human neutrophils. Cellular Microbiology, 2015, 4. doi: /cmi usage d inhibiteurs de voies de signalisation, de dosages de cytokines, d imagerie cellulaire tant en cytométrie en flux, en spectrofluométrie qu en microscopie(s) à fluorescence Physiopathologie : de la molécule à l Homme

6 Unité : INSERM 1109 Responsable : Nadia Jessel Equipe : Nanomédecine régénérative ostéoarticulaire et dentaire Lien : Laetitia Keller Adresse : INSERM 1109 Faculté de médecine 11 rue Humann Strasbourg Nanomédecine régénérative ostéoarticulaire Ingénierie tissulaire Développement de dispositifs médicaux implantables actifs et nanostructurés à des fins de régénération cartilagineuse L ingénierie tissulaire et plus particulièrement la nanomédecine régénérative sont des domaines actuellement en plein essor visant la régénération de tissus, à partir de matériaux et/ou de cellules. Au niveau articulaire la plupart des lésions chondrales touchent également l os sous-chondrale. Les échecs actuels en matière de régénération sont liés au fait que le support osseux sous-chondral n est pas capable de soutenir la régénération du cartilage articulaire. Ce projet s inscrit dans le domaine de la nanomédecine régénérative ostéoarticulaire, et vise le développement de nouvelles stratégies d implants pour la régénération osseuse sous-chondrale d une part, et pour la régénération du cartilage articulaire d autre part. En terme de régénération osseuse, notre équipe a mis au point des implants nanofibreux résorbables, mimant la matrice extracellulaire des tissus et fonctionnalisables. Cette fonctionnalisation permet de créer des nanoréservoirs contenant des facteurs de croissances ostéogéniques, en augmentant leur biodisponibilité, et menant à l accélération de la réparation du tissu osseux. Pour régénérer le cartilage articulaire, des études sont encore nécessaires pour créer un implant qui soit à la fois (i) hybride, comportant un compartiment fibreux nanofonctionalisé pour régénérer le tissu osseux sous-chondral, et un compartiment pour le cartilage articulaire en surface, et (ii) vivant, utilisant des cellules souches mésenchymateuses issue de la moelle osseuse adulte humaine. biomatériaux, fonctionnalisation, expérimentation animale, culture cellulaire 3D, biologie moléculaire, Q- RT- PCR, Immunofluorescence, Histologie, cryostat, microscopie à balayage. Tel : lkeller@unistra.fr

7 Unité : UMR 1109 INSERM Responsable : Dr. N. Benkirane-Jessel Equipe : Nanomédecine régénérative ostéoarticulaire et dentaire Lien : Ingénierie de l organe dentaire, vascularisation et innervation Dans le cadre de l ingénierie de la dent, nous cherchons des sources cellulaires susceptibles de remplacer les cellules de l ecto-mésenchyme dentaire embryonnaire, utilisées pour la mise au point du contexte expérimental. Nous avons choisi de tester les cellules dérivées de la moelle osseuse (BMC) qui peuvent acquérir un phénotype dentaire. Le travail visera à tester les capacités de ces cellules à former une jonction épithélio-mésenchymateuse dentaire lorsqu elles sont réassociées à un épithélium dentaire compétent (12 ème jour embryonnaire). L approche in vitro nécessitera des co-cultures avec d autres types cellulaires pour appréhender et identifier les facteurs limitants du système. L expression de marqueurs de surface de cellules souches au cours du développement pourra être étudiée. Responsable du stage Dr. S. Kuchler-Bopp: Adresse : 11 rue Humann Strasbourg Tel : kuchler@unistra.fr Utilisation des cellules de la moelle osseuse en ingénierie dentaire Prélèvement de molaires embryonnaires Immunohistochimie Histologie Cultures cellulaires Implantations chez la souris

8 Unité : INSERM 1109 Responsable : N. JESSEL Equipe :Nanomédecine Régénérative Ostéoarticulaire et Dentaire Lien : Physiopathologie et régénération osseuses et parodontales, biomatériaux Les mécanismes impliqués dans la destruction des tissus osseux et de soutien dentaire lors des maladies parodontales (parodontites) sont complexes. Notre laboratoire s intéresse plus particulièrement aux disfonctionnements des mécanismes d apoptose cellulaire induits spécifiquement par certaines bactéries très virulentes comme le Porphyromonas gingivalis et associés à certains gènes intervenant dans la voie de l inflammasome. Le but de ce stage sera de caractériser in vitro et in vivo la réponse apoptotique à l infection du Porphyromonas gingivalis à l aide de cultures de cellules parodontales et de différents modèles de parodontites expérimentales chez les souris normales et mutantes pour le gène NLRP3 J.L. DAVIDEAU Adresse : 11 rue Humann, Strasbourg Tel : jean.luc.davideau@chrustrasbourg.fr Evaluation de la mort cellulaire des tissus parodontaux et osseux (nécrose/apoptose) en réponse à l infection au Porphyromonas gingivalis: rôles de NLRP3. Culture cellulaire, RT-qPCR, ELISA, modèles expérimentaux murins, microchirurgie, analyse microct, histomorphométrie, immunocytochimie, histoenzymologie Biologie, médecine/santé

9 Unité : INSERM 1109 Responsable : N. JESSEL Equipe :Nanomédecine Régénérative Ostéoarticulaire et Dentaire Lien : Physiopathologie et régénération osseuses et parodontales, biomatériaux Les mécanismes impliqués dans la cicatrisation osseuse et parodontale sont complexes et aboutissent le plus souvent à une régénération tissulaire limitée. Notre groupe s intéresse plus particulièrement aux rôles de l infection et de l inflammation dans la dérégulation de la séquence de cicatrisation et à son contrôle pharmaceutique. Différents nanobiomatériaux produits dans notre laboratoire ou en collaboration ont montré leur capacité à libérer de manière contrôlée des molécules actives et ainsi d intervenir spécifiquement sur certaines étapes cruciales de la cicatrisation. Le but de ce stage sera de caractériser in vitro et in vivo la réponse cellulaire et tissulaire à différentes combinaisons de biomatériaux associés à des anti-inflammatoires (ibuprofen ). O. HUCK, J.L. DAVIDEAU, P. SCHWINTE Adresse : 11 rue Humann, Strasbourg Tel : jean.luc.davideau@chrustrasbourg.fr huck.olivier@gmail.com pschwinte@unistra.fr Evaluation in vivo et in vitro de biomatériaux à libération contrôlée, nanofibrés ou sous forme de gel, associés à des anti-inflammatoires dans la régénération osseuse et parodontale Culture cellulaire, RT-qPCR, ELISA, modèles expérimentaux murins, microchirurgie, approche de la fabrication de biomatériaux fonctionnalisés, analyse microct, histomorphométrie, immunocytochimie, histoenzymologie Biologie, chimie, médecine/santé

10 Unité : UMR7242 Responsable :Jean-Luc Galzi Equipe :Modifications post traductionnelles et cancérogenèse Lien : Réplication de l'adn endommagé Le métabolisme cellulaire ainsi que les agents génotoxiques induisent constamment des lésions au niveau de l'adn de tous les organismes vivants. La présence de ces lésions altère l'efficacité et la fidélité de la réplication, rendant ce processus potentiellement mutagène et donc source de maladies génétiques et de cancers. Malgré l'efficacité des mécanismes de réparation, certaines lésions non réparées sont présentes dans l'adn au moment de la réplication, bloquant ainsi la progression des fourches de réplication. La synthèse translésionnelle (TLS) permet la poursuite de la synthèse d ADN à travers la lésion grâce à l intervention d ADN polymérases spécialisées, les ADN polymérases translésionnelles. Le projet consiste à étudier la régulation de l'échange des différentes ADN polymérases au cours de la réplication. En particulier l interaction entre les différentes sous unités des ADN polymérases réplicatives et les ADN polymérases translésionnelles sera analysé par coimmunoprécipitation des protéines cellulaires après differents stress génotoxiques Article : FF motif of human Polη mediates its interaction with the POLD2 subunit of Polδ and contributes to DNA damage tolerance. Baldeck et al., 2015 Nucleic Acids Res Feb 27;43(4): Cordonnier Agnes Adresse : IREBS Illkirch Tel : cordo@unistra.fr Rôle de l'interaction entre ADN polymérases réplicatives et translésionnelles lors de la phase S Etude de l'interaction des protéines par double hybride, co-immunoprécipitation et imagerie

11 Unité : UMR7242 Responsable : J-L Galzi Equipe : Poly(ADPribosyl)ation et intégrité du génome Lien : Françoise Dantzer Adresse : UMR7242, IREBS, 300 bld S. Brant, CS10413, Illkirch Tel : Francoise.dantzer@unistra.fr Réponse cellulaire aux dommages dans l ADN, réparation de l ADN, cancérogénèse PARP3, une nouvelle cible dans le traitement des glioblastomes? La poly(adp-ribosyl)ation est une modification post-traductionnelle de protéines catalysée par les Poly(ADP-ribose) polymerases (PARPs, 17 membres). Les données actuelles du laboratoire et celles de la littérature définissent le troisième membre de cette famille, PARP3, comme une protéine clée de la maintenance de l intégrité du génome en stimulant la réparation des cassures double-brins. Ces propriétés permettent de proposer PARP3 comme une cible intéressante en thérapie du cancer. Les glioblastomes multiformes (GBM) sont reconnues comme les tumeurs primaires du cerveau les plus aggressifs. L inefficcacité des traitements thérapeutiques actuels réside essentiellement dans la résistance des cellules souches cancéreuses (CSC) aux radio et chimiothérapies. Les stratégies actuellement explorées visent à éradiquer cette résistance ou induire la différenciation des CSC en cellules gliales ou neuronales pour diminuer le réservoir de cellules tumorales. Plusieurs évidences préliminaires permettent d'envisager un rôle de PARP3 dans ces processus. Le sujet de Master s'inscrit dans cet objectif. Il vise à déterminer la fonction de PARP3 dans la résistance des cellules souches de glioblastomes aux radio et chimiothérapies, et dans leur capacité de différenciation en cellules neuronales. Au niveau technique le projet comporte des expériences de culture cellulaire, western blot, RT-qPCR et xénogreffes sur souris nudes. culture cellulaire, western blot, RT-qPCR et xénogreffes sur souris nudes.

12 Unité : UMR 7242 Responsable : Jean Luc GAlzi Equipe : Oncoproteines Lien : Oncologie La voie Hippo est une voie de signalisation conservée impliquée dans la croissance des tissus et des organes. Cette voie de signalisation est très souvent dérégulée dans les tumeurs solides. Les deux effecteurs principaux de la voie Hippo, YAP et TAZ, sont des coactivateurs de transcription induisant l expression de gènes de prolifération. Ces protéines possèdent des domaines structuraux (ie WW) et des motifs de liaison au domaine PDZ (PBM). Nous utilisons des méthodes de criblage d interaction protéine-protéine pour caractériser l interactome des protéines YAP et TAZ. Les conséquences fonctionnelles de ces nouvelles interactions seront étudiées au niveau cellulaire (prolifération, apoptose, migration et invasion des cellules cancéreuses). Murielle Masson Adresse : ESBS Tel : murielle.masson@unistra.fr Interactome des protéines YAP et TAZ et impact sur la carcinogenèse. Culture cellulaire, ARN interference (sirna, shrna, CRISPR/Cas), tests de migration, d invasion et prolifération cellulaire. Interactions proteine-protéine... Biologiste moléculaire et cellulaire

13 Unité : UMR7242 Responsable : Jean-Luc Galzi Equipe : Cardiobiologie et RCPG Lien : Activation des cellules souches cardiaques Les maladies cardiovasculaires sont l une des principales causes de mortalité dans le monde. Dès lors, l identification de nouvelles molécules susceptibles d intervenir dans la réparation myocardique ainsi que dans la croissance des vaisseaux sanguins représenterait une avancée considérable en thérapeutique. A l heure actuelle, les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG), représentent la première cible des médicaments, et leur potentiel thérapeutique n est que partiellement exploité. Ainsi, les prokinéticines-1 et -2 sont des hormones peptidiques qui exercent leurs activités biologiques en stimulant deux RCPG, PKR1 et PKR2. Il est donc important de comprendre les mécanismes mis en jeu lors de l activation de ces récepteurs et de mettre en évidence leur rôle dans la physiopathologie des maladies cardiovasculaires ou métaboliques L objectif de ce sujet du projet consiste à explorer la signalisation du récepteur PKR1 dans la communication cellulaire entre les cellules progénitrices et les cellules cardiaques. Canan Nebigil-Désaubry Adresse : ESBS Tel : nebigil@unistra.fr Directrice de Recherche au CNRS Ces travaux feront appel à des techniques de pointe, en particulier des cultures d explants, des cultures primaires de cellules, de co-cultures, des transfections (adénovirus), des invalidations génétiques (cre-loxp, sirna), des puces à protéines et d autres techniques de biologie moléculaire et de physiologie. candidat ayant une forte motivation pour la recherche en physiologie et biologie cellulaire à visée thérapeutique.

14 Unité : IGBMC Responsable : Bertrand Séraphin Equipe : Bertrand Séraphin Lien : Bertrand Séraphin Adresse : CNRS UMR 7104/Inserm U 964/UdS, 1 rue Laurent Fries, BP 10142, Illkirch CEDEX Tel : seraphin@igbmc.fr Dérégulation de l expression des gènes Dégradation de l ARN Un couplage moléculaire traduction-dégradation des ARN messagers eucaryotes? La régulation de l expression des gènes est essentielle pour permettre aux cellules de s adapter aux conditions changeantes et de se différencier. Cette régulation résulte principalement de changements transcriptionnels ou de dégradation des ARN messagers. Nous caractérisons un complexe multiprotéique impliqué dans la déadénylation, étape clé de la dégradation des ARN messagers. De manière intéressante, des sous unités de ce complexe sont impliquées dans des cancers chez l homme. Nous avons détecté une interaction d un de ces facteurs avec un complexe protéique associé à la machinerie traductionnelle. L analyse de ce processus sera poursuivie en utilisant la levure S. cerevisiae comme système modèle facilitant les études génétiques et physiologiques. Plusieurs stratégies seront utilisées pour définir et confirmer les interactions détectées. La validation du rôle physiologique de ces associations se fera grâce à des analyses in vitro et in vivo. Ce projet devrait permettre de comprendre comment la cellule coordonne une traduction efficace d un ARN messager avec la stabilité de ce dernier. L implication d un tel processus dans un nouveau mécanisme de contrôle de qualité éliminant les ARN messagers faiblement traduits sera étudiée. A plus long terme, il sera intéressant d explorer la conservation de ce processus chez l homme et son impact dans diverses pathologies. - Compétences pratiques et théoriques en biologie et génétique moléculaire, utilisation d un système modèle - Stratégies d analyses d interaction protéines-protéines (analyse de facteurs protéiques, protéines recombinantes, double-hybride ) - Analyses in vitro (tests d activité ) - Etudes in vivo (caractérisation de mutants, expression de gènes rapporteurs, étude du transcriptome, ) Spécialité Physiopathologie : de la molécule à l homme

15 Unité : IGBMC Responsable : Dr B. Séraphin Equipe : Ghyselinck/Mark Adresse : 1 rue Laurent Fries / BP / Illkirch CEDEX : Fonctions des récepteurs de l acide rétinoïque dans les cellules souches L acide rétinoïque (AR), le métabolite actif de la vitamine A synthétisé localement dans les cellules par les retinaldéhydes déshydrogénases (RALDH), agit en se fixant sur des récepteurs nucléaires, les RAR (isotypes A, B et G), des facteurs de transcription qui contrôlent l expression de gènes cibles en se fixant sur des séquences régulatrices de la transcription. Une carence en vitamine A, donc en AR, entraîne une dégénérescence du testicule par arrêt de la différenciation les cellules souches de la lignée germinale (ou spermatogonies), Cet arrêt est levé par l administration d AR. Nos résultats nous ont permis d émettre les hypothèses suivantes : (i) l AR produit par les RALDH des cellules de Sertoli du testicule pré-pubère agirait de façon paracrine sur la différenciation des spermatogonies induisant ainsi la première vague de méiose ; (ii) les cellules méiotiques prendraient ensuite le relai de la synthèse d AR qui, délivré aux spermatogonies, assurerait la pérennité du cycle spermatogénétique ; (iii) la barrière catabolique générée par les enzymes de dégradation de l AR (CYP26) dans les myofibroblastes péritubulaires isolerait les spermatogonies de l AR circulant, s opposant ainsi à leur entrée en méiose à un moment inapproprié du cycle de l épithélium séminifère. Pour tester nos hypothèses et identifier les effecteurs agissant en aval de l AR, nous proposons de déterminer les types cellulaires et la chronologie des évènements impliqués dans la mise en place la voie de signalisation de l AR dans l épithélium séminifère. Le travail de Master consistera d abord à déterminer la chronologie de l apparition des cellules cibles de l AR au cours de la spermatogenèse pubertaire et d en caractériser les descendants, grâce à l utilisation d une lignée de souris transgénique permettant de marquer les cellules sensibles à l AR puis de tracer leur devenir. Il ouvrira sur une thèse au cours de laquelle il s agira de décrypter les interactions cellulaires dépendantes de l AR qui régissent la différenciation des spermatogonies et d identifier les effecteurs de la cascade moléculaire contrôlée par l AR qui coordonne la réponse méiotique. Comprendre comment l AR conduit les descendants de cellules souches vers la méiose, plutôt que vers la mitose, ouvre un champ de recherches original sur des cellules souches d intérêt thérapeutique.

16 Responsables du stage : Dr. N. Ghyselinck et Pr. M. Mark Tel : norbert@igbmc.fr s : DR au CNRS Professeur des Universités - mutagenèse somatique - histologie - immunohistochimie, - hybridation in situ - PCR en temps réel - analyse de transcriptome - ChIP - culture de cellules - culture organotypique Physiopathologie Cellulaire et Moléculaire

17 Unité : CNRS UMR 7104 Responsable : Dr Bertrand Seraphin Equipe : Dr Pascal Dollé Lien : Neurogenèse corticale chez la souris L acide rétinoïque (AR), un dérivé actif de la vitamine A, est une molécule impliquée dans la régulation de nombreux évènements au cours du développement chez les vertébrés. Notre équipe a montré que la production d AR au cours du développement embryonnaire est indispensable pour la formation du cerveau antérieur et son absence entraîne l'absence du télencéphale, vésicules optiques et la réduction du diencéphale. De façon très intéressante, après son expression transitoire dans le cerveau antérieur, Raldh2 est induit exclusivement dans les cellules des futures méninges à partir de E13.5, et son expression persiste au moins jusqu aux stades prénataux. Ainsi l AR produit par Raldh2 pourrait agir en diffusant des méninges vers les couches neuronales du télencéphale (cortex cérébral) en développement. Vue la létalité embryonnaire précoce des mutants Raldh2-/-, cette fonction éventuelle n a jamais été directement explorée. En effet, cette voie de signalisation est suspectée en tant qu'élément causateur ou

18 aggravant de certains troubles du comportement, retards mentaux, maladies neuropsychiatriques et dégénératives. L'objectif de ce projet sera d'analyser des souris dépourvues d'ar au niveau des méninges. Pour cela, nous avons généré des mutants conditionnels pour le gène Raldh2 exprimé dans les méninges. En utilisant ce modèle, nous serons en mesure d étudier le rôle de l AR lors de la neurogenèse et de la différenciation cellulaire dans le cortex cérébral. Dr Muriel Rhinn Adresse : IGBMC 1, rue Laurent Fries Illkirch Tel : rhinn@igbmc.fr Neurogenèse et différenciation cellulaire dans le cortex cérébral: rôle des rétinoïdes et implications physiopathologiques la biologie moléculaire, l'hybridation in situ, l'immunohistochimie, les techniques d'histologie, l'expérimentation animale, les tests comportementaux, la génétique et physiologie de l'acide rétinoïque, la rédaction et la présentation orale

19 Unité : IGBMC Responsable : B. Séraphin Equipe : B. Klaholz Lien : I. Billas / B. Klaholz Adresse : IGBMC, 1 rue Laurent Fries, Département de Biologie Structurale Intégrée, Illkirch Tel: / billas@igbmc.fr klaholz@igbmc.fr Grands complexes impliqués dans l'expression des gènes Etude structure-fonction du complexe du récepteur aux androgènes sain ou pathologique lié à son ADN cible Le but du projet est l analyse au niveau moléculaire des mécanismes de régulation de la transcription par le récepteur aux androgènes (AR) en lien avec les études pathologiques sur AR menées dans l équipe de Jocelyn Céraline (INSERM, Strasbourg). Pour l étude des mécanismes moléculaires dans le cadre de ce stage l approche comprendra biochimie, cristallographie et cryo microscopie électronique, bénéficiant des équipements de pointe au Centre de Biologie Intégrative. L AR est un récepteur nucléaire agissant dans le noyau cellulaire et reconnaissant des régions d ADN cibles dans les régions promotrices des gènes régulés, voir dérégulés dans les cas pathologiques. L AR est impliqué dans divers maladies, notamment le cancer de la prostate, et il lie des ligands stéroïdiens tel que les testostérones ce qui explique leur impact thérapeutique. Le stage se focalisera sur l isolation de la protéine AR sous forme native, complète, voir tronqué entre le domaine de reconnaissance de l ADN et le domaine de liaison du ligand dans le cas de mutation pathologiques, sa caractérisation et son analyse tridimensionnelle afin d établir les relations entre la structure et la fonction d AR ce qui permettra d obtenir des détails inédits sur le mécanisme de régulation de la transcription par AR, notamment par rapport aux mutations pathologiques de l AR tronqué. Surproduction, purification de protéines et de complexes protéines-adn, caractérisation biophysique pour valider son homogénéité, biologie structurale (visualisation et reconstruction 3D du récepteur par cryo microscopie électronique à haute résolution, voir des essais de cristallisation). biomédecine, biochimie, biologie structurale intégrative

20 Unité : IGBMC - CNRS UMR Inserm U964 Responsable : Bertrand Seraphin Equipe : RNA DISEASE Lien : Nicolas Charlet Adresse : IGBMC, 1 Rue Laurent FRIES, ILLKIRCH Tel : ncharlet@igbmc.fr Human Disease Neurodegenerescence Autophagy MOLECULAR BASIS OF AMYOTROPHIC LATERAL SCLEROSIS & FRONTOTEMPORAL DEMENTIA ALS (Amyotrophic Lateral Sclerosis), affecting 1 in people, is characterized by degeneration of motor neurons gives rise to progressive muscle wasting and weakness. ALS is often associated with Frontotemporal Dementia (FTD), in which degeneration of the frontal and temporal lobes of the brain results in progressive changes in personality, behavior, and language. The most common genetic cause of ALS-FTD was recently identified as a non-coding expansion of CGGGGC repeats located within the first intron of the C9ORF72 gene. However, very little is yet known on the function of the C9ORF72 gene. This thesis project will first focus in identifying the localization, partners and function of C9ORF72. Techniques applied will vary from classic molecular approaches and cellular techniques (primary neuronal cells cultures, cell transfection, immunofluorescence, confoncal and classic microscopy, protein extraction and western blotting, etc.) to large scale proteomic and transcriptomic analyzes. Next, the loss of C9ORF72 will be investigated in mouse model. The resulting phenotype will be analyzed through classic locomotors and behavioral tests, and the molecular alterations through transcriptomics approaches and microscopy analyzes. In conclusion this three years project shall lead to a better comprehension of these devastating diseases. Molecular and cellular Biology, Mouse genetic.

21 Unité : IGBMC - CNRS UMR Inserm U964 Responsable : Bertrand Seraphin Equipe : RNA DISEASE Lien : Nicolas Charlet Adresse : IGBMC, 1 Rue Laurent FRIES, ILLKIRCH Tel : ncharlet@igbmc.fr Human Disease Muscle RNA MOLECULAR BASIS OF MYOTONIC DYSTROPHIES Myotonic Dystrophies (DM) affecting 1 individual over 8,000 are the most common forms of adult muscular dystrophy. Patients are characterized by multiple symptoms, including progressive muscular wasting, arrhythmia and cardiac conduction defects, muscle hyper-excitability (myotonia), insulin resistance and neurological troubles. These diseases are particularly disabling and there is currently no cure. Myotonic Dystrophies are genetic diseases caused by large expansions of non-coding RNA containing expanded CTG- or CCTGnucleotide repeats. These expansions are transcribed but never translated and have toxic effects at the RNA level. Indeed, expanded CUG repeats accumulate in nuclear RNA foci that sequester the muscleblind (MBNL1) protein. MBNL1 is a splicing factor and its mis-regulations in DM patients lead to specific splicing changes. Although much progress has been accomplished to understand the mechanisms of DM pathogenesis, several points remain obscure. Notably, the molecular mechanisms leading to cardiac, neurological and endocrine defects in DM patients are still unknown. Furthermore, there is still no available therapy for Myotonic Dystrophic patients. We recently developed novel mouse models of Myotonic Dystrophies. This PhD project is to characterize and phenotype these mouse models but also to identify novel molecular alterations (RNA sequencing followed by qrt-pcr and classic molecular biology). Overall, this PhD will help to better understand the cause of muscle and heart dysfunctions in DM patients, in order to define therapeutic strategy and drug screening design. Molecular and cellular Biology, Mouse genetic.

22 Unité : CNRS UMR Inserm U 964 Responsable : Séraphin Equipe : Frédéric Coin Lien : Réparation de l ADN, maintien de l intégrité du génome La réparation par excision de nucléotides (NER) élimine de l ADN les lésions crées par différentes attaques génotoxiques comme une irradiation ultra violette. Les protéines de base de la NER sont connues et la plupart sont mutées dans trois maladies génétiques rares prédisposant au cancer. Depuis quelques années nous utilisons les techniques modernes de biologie moléculaire pour découvrir de nouvelles molécules de la NER participant entre autre à la régulation du processus. Nous avons isolé une nouvelle protéine par des techniques de spectrometrie de masse et le projet consistera à identifier le rôle de cette protéine dans la NER et son implication potentielle dans le cancer. Frédéric COIN Adresse : IGBMC 1 rue Laurent Fries / BP / Illkirch CEDEX Tel : fredr@igbmc.fr Nouveaux acteurs de la réparation par excision de nucléotides Imagerie cellulaire confocale, culture cellulaire, réparation de l ADN in vitro, clonage cellulaire.

23 Unité : IGBMC UMR7104 Responsable : Bertrand SERAPHIN Equipe : Laszlo TORA Lien : Didier DEVYS Adresse : IGBMC, 1, rue Laurent Fries BP Illkirch Cedex Tel : devys@igbmc.fr Modifications de la chromatine et régulation de la transcription des gènes lors de la différentiation cellulaire Regulation of histone H2B ubiquitination during mouse embryonic development Post-translational modifications of histones regulate chromatin states and thus influence all DNA related processes. Monoubiquitination of histone H2B (H2Bub) is a highly conserved histone modification that is located within the transcribed region of expressed genes. Besides its role in transcription, H2Bub was also proposed to play a role in mrna processing and export as well as in DNA replication or DNA repair. H2Bub is regulated through its deposition by specific E3 ubiquitin-ligases and through its removal by the SAGA (Spt-Ad- Gcn5 acetyl transferase) co-activator complex. In this project, we will characterize different mouse lines in which the H2B ubiquitin E3-ligase or deubiquitinase have been inactivated, to better understand H2Bub dynamics in vivo and to determine changes in the distribution of this mark during development. Finally, we will analyze a putative new function for H2Bub in the regulation of the cellular pool of free ubiquitin. Techniques de biologe moléculaire et biochimie. Analyses genome wide.

24 Appel d offre Stages de Master 2 Unité : IGBMC (UMR 7104/U964/UDS) Responsable : Dr. Bertrand Séraphin Equipe : Mei Li Lien : 1, rue Laurent Fries, ILLKIRCH Cytokine and Inflammatory pathogenesis Our initial studies using functional mouse genetic tools, discovered that skin epithelium-derived cytokine TSLP (thymic stromal lymphopoietin) is a key initiator of Th2 inflammation in pathogenesis of atopic dermatitis, as well as a critical link between skin AD and airway asthma. The atopic diseases (AD, asthma and allergic rhinitis) are among the most common inflammatory diseases, whose prevalence has dramatically increased. Interestingly, TSLP has also recently emerged as a critical player widely implicated in various inflammatory pathologies including inflammatory bowel diseases, autoimmunity and cancer. The major goal of our research is to obtain a comprehensive understanding of the complex inflammatory networks driven by TSLP in the tissue microenvironment, to investigate their functions in a variety of pathogenic contexts notably atopic diseases, autoimmunity and cancer, and to translate this knowledge into new biomarkers and therapeutic strategies. To this aim, we will utilize integrated approaches of mouse genetic, cellular and molecular biology and immunology, pathological mouse models, and in collaboration with human cells and biopsies in both normal and pathogenic conditions. Dr. Mei Li-Directeur de recherche CNRS) Adresse : 1, rue Laurent Fries, ILLKIRCH Tel : mei@igbmc.fr Role of TSLP in Inflammatory pathogenesis 1. Leyva-Castillo, J.M et al Nat Commun. 4: 2847 see also: see also: 2. Li, M European Respiratory Review. 23, Leyva-Castillo, J. M et al J. Invest. Dermatol. 133, Jiang, H et al Allergy. 8, Surjit, M. et al Cell 145: Li, M. et al J Invest Dermatol 129, Zhang, Z., et al Proc Natl Acad Sci U S A 106, The student will acquire interdisciplinary research experience on functional mouse genetics, immunology, pathogenesis of inflammatory diseases, and molecular and cellular biology. The techniques involve mouse experiments; pathology; microscopic imaging; flow cytometry; quantitative PCR; ELISA; cell culture etc. Matser Physiopathologie cellulaire et Moléculaire ; Inflammation and Immunology

25 Unité : UMR_S 949 Biologie et pharmacologie des plaquettes sanguines: hémostase, thrombose, transfusion Responsable : C. Gachet Equipe : Biologie de la Thrombopoïèse Lien : alsace.fr Responsable du stage : Nathalie Brouard Adresse : 10 rue Spielmann Strasbourg Cedex Tel : Nathalie.Brouard@efs- alsace.fr Hématopoïèse De la cellule souche hématopoïétique au mégacaryocyte. Les plaquettes sanguines jouent un rôle majeur dans la prévention des hémorragies. La possibilité de produire des plaquettes in vitro revêt aujourd hui un intérêt majeur dans un contexte où les thérapies affectant le chiffre plaquettaire sont de plus en plus fréquentes et où la limite de conservation des plaquettes est de 5 jours. Les plaquettes sont produites par les mégacaryocytes (MK), cellules géantes et polyploïdes, qui dérivent des cellules souches hématopoïétiques (CSH). Les mécanismes qui gouvernent la différenciation des CSH en mégacaryocytes capables de former des plaquettes sont mal connus et le sujet de master que nous proposons vise à mieux comprendre la hiérarchie qui conduit à l engagement progressif des progéniteurs MK au cours de leur différentiation. Dans cette étude, nous isolerons des CSH et des progéniteurs de la lignée mégacaryocytaire à partir de souris transgénique qui permettront l établissement de lignées cellulaires caractéristiques des différentes étapes d engagement et de maturation de la lignée mégacaryocytaire. Ces lignées nous permettront d étudier les mécanismes particuliers de la différentiation et de la maturation mégacaryocytaire. Ce projet pourra par la suite être à la base d un projet de thèse. Technologies acquises à l issue du stage de M2 : Techniques de biologie cellulaire (isolement de progéniteurs et cellules souches hématopoïétiques ; essais clonogéniques ; culture de cellules primaires ; différenciation en culture) Histologie (Immunofluorescence et immunohistochimie); Microscopie confocale; Cytométrie en flux (analyse et tri cellulaire); Biologie Moléculaire (extraction d'arn, RT- qpcr,) Candidat(e) recruté(e) dans la(les) spécialité(s) : Physiopathologie Moléculaire et Cellulaire, Biologie Cellulaire Intégrée.

26 Unité : UMR_S 949 Biologie et pharmacologie des plaquettes sanguines: hémostase, thrombose, transfusion Responsable : C. Gachet Equipe : Biologie de la Thrombopoïèse Lien : alsace.fr Responsable du stage : Nathalie Brouard Adresse : 10 rue Spielmann Strasbourg Cedex Tel : Nathalie.Brouard@efs- alsace.fr Hématopoïèse et Microenvironnement Rôle du microenvironnement dans la mégacaryopoïèse Les plaquettes sanguines jouent un rôle majeur dans la prévention des hémorragies. La possibilité de produire des plaquettes in vitro revêt aujourd hui un intérêt majeur dans un contexte où les thérapies affectant le chiffre plaquettaire sont de plus en plus fréquentes et où la limite de conservation des plaquettes est de 5 jours. Les plaquettes sont produites par les mégacaryocytes, cellules géantes et polyploïdes, qui dérivent des cellules souches hématopoïétiques (CSH). Les mécanismes qui gouvernent la différenciation des CSH en mégacaryocytes capables de former des plaquettes sont mal connus et le sujet de master que nous proposons vise à mieux les comprendre. Dans cette étude, nous évaluerons le rôle des cellules qui constituent le microenvironnement au cours de l engagement puis la différentiation des CSH vers la voie mégacaryocytaire. Nos études préliminaires dans le modèle murin ont permis d identifier plusieurs populations de cellules stromales du foie fœtal dont une favorise la production de mégacaryocytes à partir de CSH, alors que d autres supportent efficacement la maturation de progéniteurs de la lignée mégacaryocytaire. Nous chercherons à comprendre par quels mécanismes les cellules stromales orientent la différenciation des progéniteurs hématopoïétiques vers la lignée mégacaryocytaire ou supportent la différenciation des progéniteurs mégacaryocytaires. Ce projet posera les bases du travail de thèse qui s'en suivra. Technologies acquises à l issue du stage de M2 : Techniques de biologie cellulaire (isolement de cellules souches hématopoïétiques et cellules stromales et culture de cellules primaires ; différenciation en culture) Histologie (Immunofluorescence et immunohistochimie); Microscopie confocale; Cytométrie en flux (analyse et tri cellulaire); Biologie Moléculaire (extraction d'arn, RT- qpcr,) Candidat(e) recruté(e) dans la(les) spécialité(s) : Physiopathologie Moléculaire et Cellulaire, Biologie Cellulaire Intégrée.

27 UMR-S949Master Vie et Santé Spécialité Physiopathologie : De la Molécule à l Homme Unité : UMR-S949 Responsable :C Gachet Equipe :F Lanza Lien : H de la Salle Adresse : EFS-Alsace, 10 rue Spielmann Tel : henri.delasalle@efs.sante.fr Mégacaryopoïèse Mégacaryopoïèse et cellules précurseurs de la moelle. Les plaquettes assurent en premier lieu l'homéostasie vasculaire, et ainsi la protection l'organisme des hémorragies, et en second lieu, des fonctions immunologiques. Elles sont issues des mégacaryocytes, des cellules en renouvellement permanent qui se différentient à partir des mégacaryocytes en quelques jours. Des observations indiquent que les mégacaryocytes influencent l'homéostasie des cellules souches hématopoïétiques. Le projet proposé est de vérifier et affiner ces observations. Plusieurs méthodes de manipulation des mégacaryocytes seront utilisées. Une première réalise l'ablation directe des mégacaryocytes avec une toxine, une seconde élimine les plaquettes avec des anticorps, une troisième utilise une substance pharmacologique qui soutient la mégacaryopoïèse. Ces trois méthodes provoquent de façons différentes une augmentation importante du nombre des mégacaryocytes de la moelle. Il s'agira de comparer les méthodes, quant au développement, d'une part des mégacaryocytes et leurs précurseurs, et des cellules souches ou progéniteurs, d'autre part. Les travaux distingueront les réponses qui se déroulent dans la moelle et la rate. Ce projet est fondé sur une expérimentation animale chez la souris. Le projet impliquera l utilisation de techniques cytométrie en flux, d immunohistologie, d'isolement de cellules suivi de culture cellulaire et, de RT-PCR. Ce projet posera les bases du travail de thèse qui s'en suivra. Il sera réalisé avec le co-encadrement de Nathalie Brouard et Henri de la Salle. Cytométrie en flux multi-couleurs Analyse et différentiation des progéniteurs hématopoïétiques RT-PCR, immunofluorescence

28 Unité : UMR-S949 Responsable : Christian Gachet Equipe : Biologie de la Thrombopoïèse Lien : Manuela Tavian Adresse : 10 rue Spielmann Strasbourg Cedex Tel : manuela.tavian@inserm.fr Hématopoïèse et leucémie Le Système Rénine-Angiotensine dans l'hématopoïèse normale et leucémique. Nos récents travaux montrent que l'enzyme de conversion de l'angiotensine (ACE) est un nouveau marqueur de la cellule souche hématopoïétique (CSH). Cette enzyme fait partie du système rénine-angiotensine (RAS) et sa fonction principale est de former l'angiotensine II. L'angiotensine II semble stimuler la prolifération in vitro des progéniteurs hématopoïétiques, un phénomène qui peut être bloqué par l'addition d'un antagoniste du récepteur ATR1 de l'angiotensine II. Cependant, les mécanismes moléculaires à la base de ce phénomène restaient à l'heure actuelle encore inconnus. Ce projet à pour but de comprendre le rôle du RAS dans l'hématopoïèse normale et dans les leucémies. Le travail consistera initialement à déterminer si un RAS localement actif existe dans la niche hématopoïétique et s'il y a une surexpression dans les cellules leucémiques. Des études fonctionnelles seront ensuite abordées par des approches in vitro. Techniques de culture cellulaire (isolement de cellules souches et différenciation en culture, culture de cellules primaires) Histologie (Immuno-Fluorescence et immunohistochimie); Microscopie confocale; Cytométrie en flux; Biologie Moléculaire (extraction d'arn, RT-qPCR,) Physiopathologie Moléculaire et Cellulaire, Biologie Cellulaire Intégrée.

29 Unité : UMR-S949 Responsable : Christian Gachet Equipe : Biologie de la Thrombopoïèse Lien : Manuela Tavian Adresse : 10 rue Spielmann Strasbourg Cedex Tel : manuela.tavian@inserm.fr Hématopoïèse au cours du développement Etude de la spécification Hématopoïétique dans l'embryon La génération continue de cellules sanguines le long de la vie repose sur l'existence d'une petite cohorte de cellules souches hématopoïétiques (CSH) générées au cours de l'embryogenèse. Les CSH résident dans la moelle osseuse de l'adulte et sont cliniquement utilisés pour traiter les patients souffrant d'hémopathies, mais la disponibilité de donneurs immunocompatibles demeure un problème. Comprendre comment les CSH sont produites pendant la vie embryonnaire est donc crucial pour tenter de générer des CSH in vitro. Nous avons mis en évidence que au cours de l'ontogenèse chez l'embryon humain, le CSH sont générées dans l'aorte, mais un potentiel hématopoïétique est présent plus tôt dans la splanchnopleure (P-Sp). Nos récents résultats montrent que l'enzyme de conversion de l'angiotensine (ACE) marque dans la P-Sp de l'embryon des rares cellules indifférenciées, qui sont capables d'activité hématopoïétique. L'étude des étapes d'émergence et de maturation de la CSH ainsi que l'identification de nouveaux facteurs favorisant leur induction/expansion in vitro est l'objectif de la ce projet. Le travail consistera initialement à trier les cellules ACE+ de l'embryon par cytométrie et à évaluer leur potentiel de différenciation par des approches in vitro. L'analyse de leur profil d'expression sera conduite par la technologie de RNAseq et e collaboration avec la Plate-forme Bio-puces à l'igbmc. Le projet permettra d'acquérir de multiples compétences, notamment: - étude des cellules souches hématopoïétiques chez l'embryon - dissociation enzymatique et mécanique de tissus, culture de progéniteurs - techniques de base de biologie moléculaire (RT-PCR, qpcr) - analyse et tri de cellules en cytométrie en flux, - histologie de base (immunohistochimie et immunofluorescence) analyse en microscopie confocal. Physiopathologie Moléculaire et Cellulaire, Biologie Cellulaire Intégrée.