Stage proposé par Vincent Galy Nom et adresse du Laboratoire ou de l’Unité : UMR7622 - Laboratoire de Biologie du Développement, Institut de Biologie Paris Seine, UPMC, Paris Téléphone : 0144273494 Mail : [email protected] Site internet : http://dev-nematode.snv.jussieu.fr/Home.html Directeur du Laboratoire ou de l’Unité : Sylvie Schneider-Maunoury Equipe d’accueil : C. elegans Hérédité et Développement Prénom et NOM du Responsable de l’équipe : Vincent Galy Résumé du thème de recherche de l’équipe La fécondation de l'ovocyte par un spermatozoïde est une étape clé de la reproduction sexuée qui provoque des transformations radicales et rapides dans l'oeuf. La contribution génétique et épigénétique n'est pas la même pour les deux gamètes puisque le génome des mitochondries n'est transmis que par l'ovocyte. Cette transmission uniparentale maternelle est une caractéristique conservée chez de nombreuses espèces expliquant la transmission par la mère de certaines maladies mitochondriales chez l'Homme. Les mécanismes responsables de l'exclusion ou de la dégradation dans l'oeuf des mitochondries paternelles et leurs génomes sont toujours mal compris. C'est en utilisant le nématode C. elegans que nous sommes parvenus à identifier le mécanisme principal de cette dégradation : l'autophagie. Notre objectif est maintenant de comprendre : - Comment sont ciblées les mitochondries paternelles? - Quels sont les mécanismes embryonnaires garants de l’hérédité maternelle et de l’homoplasmie du génome mitochondrial? Titre du projet de stage : Etude de la transmission du génome mitochondrial Prénom, NOM, téléphone et adresse e-mail du Responsable du stage: Vincent Galy, 0144273494, [email protected] Projet de stage : Le stage proposé pour un Master 2 aura pour objectif d’analyser la distribution et la transmission du génome mitochondrial entre les blastomères au cours des divisions cellulaires de l’embryon précoce de C. elegans et de quantifier expérimentalement le nombre de molécules d’ADN mitochondrial transmises à la descendance par l’intermédiaire des cellules germinales primordiales (PGCs). Vous utiliserez des techniques d’imagerie sur l’embryon vivant, qui constituent une des spécialités de l’équipe et qui possède son propre microscope confocal à tête rotative. Vous mettrez également en œuvre une approche par QPCR sur des blastomères dissociés et triés par FACS. En complément, vous tenterez d’identifier les mécanismes qui contrôlent cette quantité. Dans ce but, vous testerez l’impact sur la quantité d’ADN mitochondrial dans les PGCs de la déplétion, par RNAi, de protéines candidates connues comme agissant dans la dégradation des mitochondries. Avec cette étude, réalisée dans un système biologique métazoaire au développement simple et stéréotypé, nous devrions clarifier un des aspects responsable de la transmission uniparentale maternelle et clonale du génome mitochondrial. Approches et techniques mises en œuvre : RNAi, imagerie du vivant, analyse quantitative d’images de microscopie, Q-PCR, FACS Publications du Responsable de stage au cours des 5 dernières années : • « Sperm-inherited organelle clearance in C. elegans relies on LC3-dependent autophagosome targeting to the pericentrosomal area. » Djeddi A, Al Rawi S, Deuve JL, Perrois C, Liu Y-Y, Russeau M, Sachse M, Galy V. Development 2015 ; 142, 1705-1716. • « Modern Tools to Study Nuclear Pore Complexes and Nucleocytoplasmic Transport in Caenorhabditis Elegans.» Askjaer P, Galy V, Meister P. Methods in Cell Biol 2014;122:277-310. • « A generic classification-based method for segmentation of nuclei in 3D images of early embryos.» Gul-Mohammed J, Arganda-Carreras I, Andrey P, Galy V, Boudier T. BMC Bioinformatics 2014 Jan 14;15(1)9. • « Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy.» Klionsky DJ, Galy V et al. Autophagy 2012 Apr;8(4):445-544. Review. • « Allophagy: A macroautophagic process degrading spermatozoid-inherited organelles.» Al Rawi S, Louvet-Vallée S, Djeddi A, Sachse M, Culetto E, Hajjar C, Boyd L, Legouis, Galy V. Autophagy 2012 Mar 1;8(3). Punctum. • « A quantitative method for measuring photoxicity of a live cell imaging microscope.» Tinevez JY, Dragavon J, Baba-Aissa L, Roux P, Perret P, Canivet A, Galy V and Shorte S. Methods in enzymology. Methods Enzymol. 2012;506:291-309. • « Postfertilization autophagy of sperm organelles prevents paternal mitochondrial DNA transmission » Al Rawi S, Louvet-Vallée S, Djeddi A, Sachse M, Culetto E, Hajjar C, Boyd L, Legouis, Galy V. Science. 2011 Oct 27. Autres informations: Etudiants actuellement en thèse ou en M2 dans l’équipe d’accueil. • Sara Al Rawi, Dir. V. Galy, 2012, CDV Etudiants ayant préparé ou soutenu leur thèse ou leur M2 dans l’équipe d’accueil au cours des six dernières années. • Eve Corot-Morel, Resp V. Galy, thèse 2009-2013, CDV • Laure Etourneau, Resp S. Louvet, M2, 2012, UPMC Cette proposition de stage s’adresse-t-elle spécifiquement à un étudiant scientifique, médecin ou vétérinaire ou bien est-il ouvert à tous les profils ? Tous les profils Ce sujet peut-il donner lieu à une thèse ? Oui