TRAVAUX PRATIQUES Etude transcriptomique des organes lymphoïdes chez la souris Parmi les organes lymphoïdes on distingue (i) les organes lymphoïdes primaires, dans lesquels les cellules du système immunitaire se développent (moelle et thymus) et (ii) les organes lymphoïdes secondaires qui sont le siège de l'activation des lymphocytes par les antigènes (e.g. ; ganglions lymphatiques, amygdales, rate). Au cours de ce TP, nous vous proposons de comparer les transcriptomes de deux organes lymphoïdes : le thymus et la rate. Nous chercherons par l'analyse transcriptomique à révéler les particularités fonctionnelles de ces deux organes. Le thymus est un organe lymphoïde primaire où se déroule la maturation lymphocytaire T. Il coordonne les événements qui conduisent à la formation d’un répertoire de lymphocytes T fonctionnels à partir de cellules souches hématopoïétiques. La maturation lymphocytaire T est sous l’étroit contrôle du micro-environnement thymique constitué de cellules stromales appelées aussi cellules « résidentes ». Ces cellules constituent une population hétérogène, formée de cellules épithéliales, cellules dendritiques, macrophages et fibroblastes, organisée sous forme d’un réseau tridimensionnel (van Ewijkk et al. 1999). Elles expriment de nombreux marqueurs de surface et sécrètent des cytokines nécessaires au développement et à la maturation orientée (de la sous capsule vers la médulla) des cellules T (Norment et al. 2000; Anderson et al. 2000). Ainsi, les thymocytes interagissent étroitement avec les cellules du stroma thymique. De façon réciproque, le maintien et le développement de ce microenvironnement sont contrôlés par la présence des cellules T, ce phénomène est appelé « crosstalk » (Holländer et al. 1995). Au cours de leur migration dans le thymus, les thymocytes subissent de nombreuses étapes de différenciation caractérisées par des changements phénotypiques successifs. Ainsi, la différenciation des thymocytes est définie principalement par l’expression des marqueurs CD4 et CD8 et le degré de réarrangement des différents gènes codant pour le TCR (T cell receptor). Dans le thymus adulte, on peut définir trois grandes populations cellulaires: CD4-CD8- (double négatif DN, 5% du pool total des thymocytes), CD4+CD8+ (double positif DP, 80%) et CD4+ ou CD8+ (simple positif SP, 15%) (Fig 1). La structure et l'organisation de la rate diffère par de nombreux aspect des autres organes lymphoïdes secondaires. Ces différences sont liées notamment au fonctions complexes associées à cet organe : filtration sanguine et rôle de sentinelle vis à vis des pathogènes. La rate contient des éléments tissulaires lymphoïdes compartimentés (la pulpe blanche) dont l'organisation ressemble à celle des ganglions lymphatiques. Au contraire, la pulpe rouge est un système très vascularisé riche en macrophages qui joue un rôle important dans l'élimination des érythrocytes (notamment dans des conditions pathologiques). L 'analyse sera réalisée à l'aide de microarrays Agilent qui permettent de mesurer l'abondance des mRNAs mais aussi d'une autre catégorie de transcrits, les LncRNAs (Long Non Coding. Par ailleurs, nous contrôlerons les résultats obtenus par microarrays à l'aide d'une PCR en temps réel. Le contrôle choisi est le gène TBata/Spatial connu pour être fortement exprimé dans le thymus. 1 PLANNING 9h-12h 13h-18h Lundi - Présentation du TP - Présentation des locaux - Extraction ARNs - Lecture protocole hybridation microarrays - DO ARNs. - Migration sur gel . - Contrôle qualité au Bioanalyzer - Lecture protocole hybridation microarrays Mardi - Préparation des Spikes (M) - Denaturation, annealing (M) - Rétro-transcription ARNs (M). - Transcription in vitro (M) - Rétro-transcription ARNs (Q). - Arrêt transcription in vitro (M, congélation) Mercredi - Purification de la sonde. - Contrôle d'incorporation - Hybridation - Analyse des données de microarrays. - Introduction à R. - Lecture des fichiers de quantification - Normalisation. - Diagrammes avec R. - Analyse fonctionnelle. Jeudi - PCR en temps réel (Q). - Scan et quantification (M) - Principes de l'analyse des résultats (Q). Vendredi - Analyse des résultats (M) - Préparation du rapport. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES Anderson G, Harman BC, Hare KJ and Jenkinson EJ. Microenvironmental regulation of T cell development in the thymus. Semin.Immunol 2000; 12: 457-464. Holländer GA, Wang B, Nichogiannopoulou A et al. Developmental control point in induction of thymic cortex regulated by a subpopulation of prothymocytes. Nature 1995; 373: 350-353. Norment AM and Bevan MJ. Role of chemokines in thymocyte development. Semin.Immunol 2000; 12: 445-455. Van Ewijk W, Wang B, Holländer G et al. Thymic microenvironment, 3-D versus 2-D? . Semin.Immunol 1999; 11: 57-64. 2