Bases cellulaires et moléculaires du développement
Méthodes et exercices.

Cet ouvrage est particulièrement destiné aux étudiants du premier cycle des études médicales (PCEM1) et aux étudiants en 1 er et 2e cycles de sciences de la vie. Il intéressera également les candidats préparant les concours de l'enseignement supérieur (CAPES et agrégation).

Il est complémentaire du livre de cours Bases cellulaires et moléculaires du développement paru en 2007 dans la même collection.
Après avoir posé les principes généraux des techniques de biologie cellulaire et moléculaire couramment utilisées pour l'étude du développement embryonnaire, ce livre présente une série de problèmes portant sur des expérimentations tirées de la littérature scientifique moderne.

Ces problèmes sont tous corrigés et commentés de manière à permettre à l'étudiant de bien appréhender le raisonnement scientifique permettant leur résolution.

Cet ouvrage est un outil essentiel pour l'étudiant, qui pourra, en s'appuyant sur une démarche à la fois expérimentale et méthodologique, vérifier l'acquisition et l'assimilation de ses connaissances en biologie du développement.

TABLE DES MATIERES




REMERCIEMENTS 3


AVERTISSEMENT 4


AVANT PROPOS 5


Méthodes et techniques de la biologie du développement

1.

Etude de l'expression des gènes: Détecter les transcrits et les
protéines au cours de l'ontogenèse -L'outil anticorps 7


1.1.

La RT-PCR 7


1.2.

Les microarrays et les macroarrays 9


1.3.

Le transfert Northern (Northern blot) 10


1.4.

L'hybridation in situ 12


1.5.

Le transfert Western (Western blot) et l'immunohistochimie 15


1.6.

L'immunoprécipitation 16


1.7.

L'immunoprécipitation de la chromatine 18


2.

Etude de la fonction des gènes au cours du développement:
Les techniques de perte et de gain de fonction 19


2.1.

Les souris transgéniques 19


2.2.

L'invalidation génique et les souris « knock-out» 21


2.3.

Les stratégies antisens 23


2.4.

Les oligomorpholinos 24


2.5.

L'interférence ARN 24


2.6.

La technique de « dominant négatif» 27


3.

Les méthodes de l'embryologie moléculaire utilisées chez
l'embryon de xénope 31


3.1.

Analyse in vitro 32


3.2.

Surexpression et expression génique ectopique 32


3.3.

Test de la calotte animale (« animal cap assay ») 34


3.4.

Ventralisation et dorsalisation expérimentales de l'embryon 35


3.5.

Analyse des coupes histologiques 37


Exercices -Enoncés

Exercice 1

: Analyse d'images d'hybridation in situ sur embryon

entier 39


Exercice 2

: Déterminants cytoplasmiques d'origine maternelle (1) 41


Exercice 3

: Déterminants cytoplasmiques d'origine maternelle (II) 49


Exercice 4

: Déterminants cytoplasmiques d'origine maternelle (III) 61


Exercice 5

: Spécification de l'ectoderme 73


Exercice 6

: Induction du mésoderme (1) -Voie de signalisation

WnUp-caténine 83


Exercice 7

: Induction du mésoderme (II) -Signalisation Nodal 93


Exercice 8

: Induction du mésoderme (III) : régulation de

l'expression du gène chordin 105


Exercice 9

: Fonction et mode d'action de la protéine chordin 117


Exercice 10

: Régionalisation du mésoderme (1) 129


Exercice 11

: Régionalisation du mésoderme (II) 139


Exercice 12

: Régulation de la voie de signalisation Wnt-8 149


Exercice 13

: Régulation de la voie de signalisation TGFp 159


Exercice 14

: Répression transcriptionnelle et induction du mésoderme 169


Exercice 15

: Mise en place du neurectoderme 175


Exercice 16

: Somitogenèse 185


Exercice 17

: Myogenèse (1) 189


Exercice 18

: Myogenèse (II) 197


Exercice 19

: Morphogenèse du membre 207


Corrections

Exercice 1

: Analyse d'images d'hybridation in situ sur embryon entier 211


Exercice 2

: Déterminants cytoplasmiques d'origine maternelle (1) 212


Exercice 3

: Déterminants cytoplasmiques d'origine maternelle (II) 215


Exercice 4

: Déterminants cytoplasmiques d'origine maternelle (111) .. 219


Exercice 5

: Spécification de l'ectoderme 222


Exercice 6

: Induction du mésoderme (1) -Voie de signalisation

Wntl~-caténine 224


Exercice 7

: Induction du mésoderme (II) -Signalisation Nodal 228


Exercice 8

: Induction du mésoderme (III): régulation de

l'expression du gène chordin 231


Exercice 9

: Fonction et mode d'action de la protéine chordin 234


Exercice 10

: Régionalisation du mésoderme (1) 237


Exercice 11

: Régionalisation du mésoderme (II) 240


Exercice 12

: Régulation de la voie de signalisation Wnt-8 243


Exercice 13

: Régulation de la voie de signalisation TGF~ 246


Exercice 14

: Répression transcriptionnelle et induction du mésoderme 248


Exercice 15

: Mise en place du neurectoderme 250


Exercice 16

: Somitogenèse 253


Exercice 17

: Myogenèse (1) 255


Exercice 18

: Myogenèse (II) 257


Exercice 19

: Morphogenèse du membre 260


BIBLIOGRAPHIE 261


INDEX 263