Cannizzaro_Enrica_2010_memoire

Université de Montréal
Étude du rôle de Pax6 dans la gliogenèse
par
Enrica Cannizzaro
Programme de biologie moléculaire
Faculté de médecine
Mémoire présenté à la Faculté de Médecine
en vue de l’obtention du grade de Maître ès Sciences (M. Sc.)
en Biologie Moléculaire
août, 2010
© Enrica Cannizzaro, 2010

Université de Montréal
Faculté des études supérieures et postdoctorales
Ce mémoire intitulé:
Étude du rôle de Pax6 dans la gliogenèse
Présenté par :
Enrica Cannizzaro
a été évalué par un jury composé des personnes suivantes :
Estelle Schmitt, président-rapporteur
Gilbert Bernier, directeur de recherche
Janetta Bijl, membre du jury

Résumé
Les astrocytes sont des cellules gliales présentes dans le système nerveux central, qui
exercent de nombreuses fonctions physiologiques essentielles et sont impliquées dans la
réponse aux lésions et dans plusieurs pathologies du cerveau. Les astrocytes sont générés
par les cellules de la glie radiale, les précurseurs communs de la plupart des cellules
neuronales et gliales du cerveau, après le début de la production des neurones. Le passage
de la neurogenèse à la gliogenèse est le résultat de mécanismes moléculaires complexes
induits par des signaux intrinsèques et extrinsèques responsables du changement de
propriété des précurseurs et de leur spécification. Le gène Pax6 code pour un facteur de
transcription hautement conservé, impliqué dans plusieurs aspects du développement du
système nerveux central, tels que la régionalisation et la neurogenèse. Il est exprimé à partir
des stades les plus précoces dans les cellules neuroépithéliales (les cellules souches
neurales) et dans la glie radiale, dérivant de la différenciation de ces cellules. L’objectif de
cette étude est d’analyser le rôle de Pax6 dans la différenciation et dans le développement
des astrocytes. À travers l’utilisation d’un modèle murin mutant nul pour Pax6, nous avons
obtenu des résultats suggérant que la suppression de ce gène cause l'augmentation de la
prolifération et de la capacité d'auto-renouvellement des cellules souches neurales
embryonnaires. In vitro, les cellules mutantes prolifèrent de façon aberrante et sous-
expriment les gènes p57Kip2, p16Ink4a, p19Arf et p21Cip1, qui inhibent la progression du le
cycle cellulaire. De plus, Pax6 promeut la différenciation astrocytaire des cellules souches
neurales embryonnaires et est requis pour la différenciation des astrocytes dans la moëlle
épinière. Les mutants nuls pour Pax6 meurent après la naissance à cause de graves défauts
développementaux dus aux fonctions essentielles de ce gène dans le développement
embryonnaire de plusieurs organes. En utilisant un modèle murin conditionnel basé sur le
système CRE/ loxP (hGFAP-CRE/ Pax6flox/flox) qui présente l’inactivation de Pax6 dans les
cellules de la glie radiale, viable après la naissance, nous avons montré que Pax6 est
impliqué dans la maturation et dans le développement post-natal des astrocytes. Le cortex
cérébral des souris mutantes conditionnelles ne présente pas d’astrocytes matures à l’âge de
16 jours et une très faible quantité d’astrocytes immatures à l’âge de trois mois, suggérant
que Pax6 promeut la différenciation et la maturation des astrocytes. De plus, Pax6 semble

ii
jouer un rôle même dans le processus de différenciation et de maturation de cellules gliales
rétiniennes. L’étude des gènes et des mécanismes moléculaires impliqués dans la
génération des astrocytes est crucial pour mieux comprendre le rôle physiologique et les
altérations pathologiques des ces cellules.
Mots-clés: astrocytes, gliogènese, développement, système nerveux central, cellules
souches neurales, Pax6, facteur de transcription, souris mutante nulle, souris mutante
conditionnelle, système CRE/ loxP