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Gènes De L’Autisme Et Susceptibilité Aux Troubles Gastro-Intestinaux : Etude Fonctionnelle Chez Le Poisson Zèbre

Reference : PhD Student :

Publication de l'offre : 21 mars 2017

Les technologies actuelles ont accéléré la découverte des copy number variants (CNVs), une classe de lésions génomiques qui affectent le dosage de dizaine de gènes et qui sont des contributeurs majeurs des troubles neurodeveloppementaux. Cependant, la transition entre la détection de ces lésions et l’identification des gènes responsables reste difficile.

 

Récemment, nous avons employé une approche orthogonale et avons analysé fonctionnellement le CNV de 600kb sur le chromosome 16p11.2 qui est la plus fréquente lésion liée à l’autisme et pour laquelle délétion et duplication conduisent à des défauts de circonférence de la tête (macrocéphalie et
microcéphalie respectivement). Par surexpression et suppression des 29 gènes du CNV chez le poisson zèbre, nous avons découvert KCTD13 comme gène majeur responsable du phénotype. Par la même méthode, nous avons également identifié plusieurs gènes responsables de syndromes liés à des
délétions et/ou duplications sur d’autres chromosomes (1q21.1, 8q24.3). Nos récents travaux sur le gène candidat CHD8 nous indiquent que la délétion de ce gène induit une macrocéphalie et des défauts de motilité de l’intestin par absence de neurones entériques.

 

Nous proposons deux axes pour le projet de
thèse :
1) Etude fonctionnelle de deux CNVs associés à l’autisme. Plusieurs CNVs sont récurrents et ont été identifiés chez des patients avec troubles neurocognitifs.
Le poisson zèbre sera utilisé pour identifier lequel(s) des gènes parmi ceux inclus dans le CNV sont responsable du phénotype cognitif.

Le doctorant étudiera deux CNV réciproques qui ont été choisi selon les critères suivants :

a) CNVs récurrents (minimum trois patients atteints) associés à des défauts neurodeveloppementaux;

b) la présence de phénotypes anatomiques qui
peuvent être visualisés chez le poisson zèbre;

c) CNVs impliquant < 40 gènes;et

d) tableau clinique indiquant des comorbidités. Pour chaque CNV sélectionné (4p16.1 et 16p13.11 ; total : 20 genes), le doctorant va surexprimer chaque transcrit humain chez l’embryon et va conduire le phénotypage incluant la mesure quantitative de la taille de la tête et l’évaluation du nombre de neurones dans le cerveau en développement. Pour chaque gène identifié, la
suppression sera réalisée par CRISPR/Cas9 chez le poisson zèbre et le phénotype sera évalué pour déterminer s’il phénocopie le phénotype réciproque observé chez les patients.


2) Identification de gènes impliqués dans des formes syndromiques d’autisme avec troubles gastrointestinaux. Un concept émergent est que les troubles gastrointestinaux sont une comorbidité fréquente dans certaines formes d’autisme ce qui participerait à stratifier les troubles du spectre de l’autisme et
à déterminer des types d’autisme dits syndromique. Pour confirmer cette hypothèse, le doctorant va croiser des bases de données existantes pour identifier des gènes (un top 10 des meilleurs candidats) qui sont à la fois 1) connus pour être responsables des troubles de l’autisme et 2) exprimés dans les
cellules de crête neurale vagale. Le doctorant utilisera plusieurs lignées transgéniques pour déterminer les conséquences de l’invalidation de ces gènes candidats (par CRISPR/Cas9) dans la migration des cellules de la crête neurale jusqu’à l’intestin en formation au cours des premiers stades larvaires. Des techniques de microgavage pour évaluer la motilité de l’intestin seront également réalisées. Enfin, des analyses transcriptomiques sur neurones entériques isolés à partir d’embryons (sauvages et mutants) seront effectuées pour identifier des voies de signalisation qui jouent un rôle dans le
développement du système nerveux entérique.

Compétence

Connaissances niveau Master 2 sur les sujets suivants :
Génétique humaine incluant les connaissances sur le génome humain, bases de données, les anomalies chromosomiques, les maladies génétiques. Biologie cellulaire et moléculaire : connaissance des techniques classiques de manipulation de l’ADN, de l’ARN et protéines dans le but d’étudier la fonction
des gènes.
Connaissance pratique : Savoir suivre un protocole expérimental et maintenir un cahier de laboratoire.

 


Expertises

 

Manipulation de l’embryon de poisson zèbre (Danio rerio) : Micro-injection au stage une cellule, phénotypage, transgènese (transitoire par morpholino ou permanente par CRISPR/Cas9).
Techniques de biologie moléculaire : Immuno-marquage et hybridation in situ sur embryon et larve de poisson zèbre, clonage, séquençage, mutagenèse dirigée, transcription d’ARN in vitro. Microscopie : Acquisition et manipulation d’images pour générer des données quantitatives.

Votre candidature

Date limite de candidature : 1 novembre 2017

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