2eme Préceptorat de biologie - sujet 1 - ESPCI

Préceptorat de Biologie – ESPCI – 2014 – 132ème Promotion 1ère Année GROUPE 13
Armelle Rancillac (PhD)
Laboratoire de Plasticité du Cerveau
CNRS UMR 8249
Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de Paris
10 rue Vauquelin
75005 Paris
Tel.: + 33 1 40 79 51 83
email.: [e-mail]
Devoirs à remettre dans mon casier au laboratoire de Neurobiologie
(Bât. F, 4ème étage) ou à m'envoyer par email, au plus tard le 24/03/2014 à 16h00.
Ce 2ème préceptorat de Biologie se tiendra à la bibliothèque PPMD (H2.12),
le 25/03/2014 à 15h45
Nous analyserons ensemble l'article suivant :
Direct conversion of fibroblasts to functional neurons by defined factors, de Vierbuchen et al., tiré de la revue
Nature du mois de février 2010.
Voici quelques définitions pour vous aider à comprendre cet article :
Un fibroblaste est une cellule présente dans le tissu conjonctif (elle est parfois appelée cellule de
soutien) qui secrète la matrice extracellulaire (protéine qui forment les fibres du tissus conjonctif et
vont sécréter les glycoproteines de la substance fondamentales.
Le patch-clamp est une technique électrophysiologique d'enregistrement des courants ioniques
traversant une membrane cellulaire, ou (2) de la différence de potentiel de part et d'autre d'une
membrane cellulaire. Elle fut très nettement améliorée par Erwin Neher et Bert Sakmann en 1976,
ce qui leur valut le prix Nobel de physiologie et médecine ne 1991.
Cell fate détermination : les cellules d'un organisme sont déterminées à se différencier en un type
donné, en fonction de leur lieu de genèse embryonnaire.
MAP2 est une protéine qui appartient à la famille des protéines associées aux microtubules,
impliquée dans la stabilisation des microtubules. C'est une protéine du cytosquelette spécifique des
neurones impliquée dans la stabilisation et le déterminisme de l'arborisation dendritique pendant le
développement.
La Synapsine est une protéine impliquée dans la fusion des vésicules synaptiques aux synapses
neuronales.
eGFP est une protéine fluorescente verte ("enhenced" GFP).
Tau est une protéine neuronale associées aux microtubules (MAP) que l’ont trouve au niveau du
corps cellulaire et dans les axones.
Tuj1 est une protéine neuronale qui contribue à assurer la stabilité des microtubules au niveau des
corps cellulaires et des axones. Elle joue également un rôle dans le transport axonale.
Mash1 est un facteur de transcription qui joue un rôle dans la régulation de la neurogenèse.
NeuN est une protéine nucléaire spécifique des neurones. L’expression de NeuN est observée dans
la plupart des types neuronaux.
Dans le cadre de la préparation de ce préceptorat, vous êtes priés de lire cet article qui vous a été
fourni (Cf. Document joint) et de répondre aux questions suivantes :

Préceptorat de Biologie – ESPCI – 2014 – 132ème Promotion 1ère Année GROUPE 13
Question 1 :
Pourquoi les auteurs ont-ils utilisé une lignée de souris Tau EGFP knock-in, qui exprime l'EGFP
spécifiquement dans les neurones ?
Question 2 :
Citez les marqueurs neuronaux utilisés dans cet article.
Question 3 :
Quelles sont les propriétés bioélectriques des iN étudiées en patch-clamp par les auteurs ?
Question 4 :
Quels neurotransmetteurs expriment ou n'expriment-il pas les cellules iN ?
Question 5 :
En combien de jours est-il possible d'induire des cellules mature iN à partir de cellules MEFs ?
Question 6 :
Quels sont les critères choisis par les auteurs pour suivre et étudier la maturation des cellules iN ?
Question 7 :
Quelle est l'efficacité de l'induction en cellules iN ?
Question 8 :
D'après vos connaissances sur la composition des membranes cellulaire, quels contrôles supplémentaires
pourriez-vous conseiller aux auteurs de réaliser ?
Question 9 :
A la suite de la lecture de cet article, quels seraient les prochains éléments importants à déterminer et à
caractériser afin d'induire la différenciation de fibroblastes en neurones fonctionnels ?
Question 10 :
Pensez-vous que la maîtrise de cette technique puisse être utile en médecine prochainement ou pourrait-on
développer une autre approche (moins invasive que le prélèvement de fibroblastes) ?