Analyse des profils d'expression génique au cours de la différenciation gonadique chez le poulet : étude fonctionnelle d'un cas particulier : bMP 4 (bone morphogenetic protein), Gene expresssion profiling during the chicken gonadal differenciation

Gwenn-Aël Carré

Description

Sous la direction de Jean Pierre Brillard, Marina Govoroun
Thèse soutenue le 08 décembre 2010: Tours
Chez le poulet, le déterminisme du sexe est génétique (ZZ/ZW) mais à la différence des mammifères le déterminant majeur du sexe n’a pas été identifié. Néanmoins, un certain nombre d’acteurs moléculaires impliqués en aval dans la différenciation du testicule (DMRT1, AMH, SOX9…) ou de l’ovaire (CYP19A1, FOXL2, RSPO1…) ont été identifiés. D’autre part, le modèle poulet présente deux particularités que sont l’asymétrie du développement ovarien et la sensibilité aux stéroïdes donnant la possibilité d’inversions du sexe par des hormones exogènes. Par une analyse par PCR en temps réel à moyen débit, nous avons identifié des gènes dont l’expression est sexuellement dimorphique et/ou asymétrique au cours de la différenciation gonadique. Parmi ces gènes plusieurs membres de la famille des bone morphogenetic protein sont préférentiellement exprimés dans l’ovaire en comparaison au testicule. L’étude des effets de BMP4 sur la culture organotypique d’ovaires ou de testicules a montré qu’il était un inhibiteur de la stéroïdogénèse basale et induite par la FSH et d’autre part qu’il est un inhibiteur de l’expression de l’AMH. Résultats qui nous ont amené à émettre l’hypothèse que BMP4 était un facteur « anti-testiculaire ».
-Protéine BMP4
In chicken, sex is determined by a ZZ/ZW sex chromosome system, where the female is heterogametic (ZW). However, the mechanism involved in the sex determination is still unknown. Several genes involved in testicular (DMRT1, AMH, SOX9…) or in ovarian (CYP19A1, FOXL2, RSPO1...) differentiation have been identified. Furthermore, gonadal development in chicken embryos presents two particularities which are the asymmetrical ovarian development and the sensitivity to exogenous hormones leading to sex reversal. By real-time PCR analysis, we have identified several genes whose expression is sexually dimorphic and/or asymmetric. In particularly, we showed that several members of bone morphogenetic protein family are preferentially expressed in the ovary compared to the testis. Using organotypic culture of embryonic ovaries and testes, we showed that BMP4 inhibits the basal and FSH induced steroidogenesis and is an inhibitor of AMH mRNA expression. These findings lead us to propose that BMP4 is an “anti-testicular” factor.
-BMP4 (Bone Morphogenetic protein)
Source: http://www.theses.fr/2010TOUR4036/document

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 224
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 24 Mo

Extrait

UNIVERSITÉ FRANÇOIS - RABELAIS
DE TOURS


ÉCOLE DOCTORALE SST
Testicule, ontogénèse et métabolisme énergétique
THÈSE présentée par :
Gwenn-Aël Carré

soutenue le: 8 décembre 2010

pour obtenir le grade de : Docteur de l’université François - Rabelais
Discipline/ Spécialité : Sciences de la vie et de la santé

Analyse de profils d’expression génique au cours de la
différenciation gonadique chez le poulet.
Etude fonctionnelle d’un cas particulier : BMP4 (bone
morphogenetic protein).


THÈSE dirigée par :
M. Brillard Jean-Pierre (directeur de thèse) Directeur de recherche, INRA
me
M Govoroun Marina (co-encadrante) Chargée de recherche, INRA

RAPPORTEURS :
meM Magre Solange Directeur de recherche, CNRS
(Collège de France)
M. Baroiller Jean-François Directeur de recherche, CIRAD

JURY :
M. Baroiller Jean-François Directeur de recherche, CIRAD
meM Cotinot Corinne Directeur de recherche, INRA
me
M Duittoz Anne (Présidente de jury) Professeur, Université de Tours
me
M Magre Solange Directeur de recherche, CNRS
(Collège de France)
meM Govoroun Marina (co-encadrante) Chargée de recherche, INRA
M. Veitia Reiner Professeur, université de Paris VII
















A François Carré
Et si ton regard s’était porté sur ces pages…
Remerciements

Je tiens tout d’abord à remercier les membres du jury, Anne Duittoz qui a accepté d’en
être le président, Solange Magre et Jean-François Baroiller en tant que rapporteurs de ce
manuscrit, ainsi que Corinne Cotinot et Reiner Veitia en tant qu’examinateurs.

Je remercie également les membres du comité de thèse (Alexis Fostier, Yann Guiguen,
Eric Pailhoux, Reiner Veitia et Stéphane Fabre) pour l’intérêt et le dynamisme qu’ils ont
apportés lors de ces réunions.

Je remercie messieurs Malpaux B. et Guillou F. directeurs successifs de l’unité de la
physiologie et des comportements ainsi que messieurs Nys Y. et Duclos M. directeurs
successifs de l’unité de recherche avicole, pour leur accueil aux seins de ces deux unités.

Je remercie Jean-Pierre Brillard pour avoir accepté d’être directeur de cette thèse et
Marina Govoroun pour la grande liberté et la confiance qu’elle m’a accordées au cours de ces
trois années.

Un grand merci à Isabelle Couty, Sabine Alves et Edith Guibert pour les yeux fatigués
sous la loupe binoculaire, les pouces crispés sur les plaques de PCR et les cheveux arrachés
sur les western-blots.

Je tiens également à remercier toutes les personnes que j’ai croisé dans les couloirs
tout au long de ces années et auprès de qui j’ai glané de précieux conseils, d’utiles coups de
mains ainsi que quelques fifrelins de l’indispensable produit qui me manquait.

Au tout début de cette aventure, il y avait un grand chef, une sainte Rita, un maître
Yoda et une maman-poussin, merci de m’avoir donné l’envie de ce métier et d’avoir chacun à
votre façon continué le chemin avec moi.
A Stéphane Fabre, je me suis jurée de faire moins dégoulinant que pour le rapport de
MII mais l’idée reste la même. Merci de toutes tes discussions scientifiques, de toute ton aide
et de ton soutien « non scientifique ». Reste à savoir ce que deviennent les padawans quand ils
n’ont plus leur maître Yoda.

Un grand merci à Sébastien Elis, Manuela Lemoine, Elodie Pillet, Isabelle Ronecker,
Larby Bedrani et Pauline Tartarin qui se sont succédé dans le bureau thésard et qui ont
supporté mon mode de rangement si particulier. Nos nombreuses discussions et fous rires
furent une véritable bénédiction. Bonne continuation aux « babies-juniors » même si je me
sens définitivement comme une bamba triste à l’idée de vous quitter.

Je remercie également Pascale Clark, Mathieu Vidard, Nicolas Demorand et Daniel
Mermet qui au quotidien m’ont rappelé que le monde ne se limitait pas à la gonade de poulet.

Je remercie mes parents pour toutes les portes que vous m’avez ouvertes et de m’avoir
toujours laissé croire que l’univers des possibles était à ma portée. Merci maman pour ton
soutien indéfectible à chacun de mes changements d’orientation. Et merci à Thégo et
Morgane car il n’est pas toujours facile de m’avoir pour sœur.

Merci à Elsa pour tous ces petits cafés qui sont toujours de grands moments de partage
et merci à Manon pour cette coloc’ inattendue qui a rendu plus légère cette fin de thèse.

Merci à Gab et à tout nos sponsors (SNCF, RATP, nos opérateurs téléphoniques,
Haribo, Marie B., Findus, les musées de Paris…) pour ces précieux moments de détente sans
lesquels cette thèse n’aurait pas été tout à fait la même.



« La colossale machine Science ne se repose jamais,
elle n’est jamais satisfaite,
elle est insatiable du mieux, que l’absolu ignore »
Victor Hugo, 1864 Résumé en Français :

Chez le poulet, le déterminisme du sexe est génétique (ZZ/ZW) mais à la différence
des mammifères le déterminant majeur du sexe n’a pas été identifié. Néanmoins, un certain
nombre d’acteurs moléculaires impliqués en aval dans la différenciation du testicule (DMRT1,
AMH, SOX9…) ou de l’ovaire (CYP19A1, FOXL2, RSPO1…) ont été identifiés. D’autre part,
le modèle poulet présente deux particularités que sont l’asymétrie du développement ovarien
et la sensibilité aux stéroïdes donnant la possibilité d’inversions du sexe par des hormones
exogènes. Par une analyse par PCR en temps réel à moyen débit, nous avons identifié des
gènes dont l’expression est sexuellement dimorphique et/ou asymétrique au cours de la
différenciation gonadique. Parmi ces gènes plusieurs membres de la famille des bone
morphogenetic protein sont préférentiellement exprimés dans l’ovaire en comparaison au
testicule. L’étude des effets de BMP4 sur la culture organotypique d’ovaires ou de testicules a
montré qu’il était un inhibiteur de la stéroïdogénèse basale et induite par la FSH et d’autre
part qu’il est un inhibiteur de l’expression de l’AMH. Résultats qui nous ont amené à émettre
l’hypothèse que BMP4 était un facteur « anti-testiculaire ».

Mots clés: poulet, gonade, différenciation, gènes, BMP, stéroïdes.

Résumé en anglais:

In chicken, sex is determined by a ZZ/ZW sex chromosome system, where the female
is heterogametic (ZW). However, the mechanism involved in the sex determination is still
unknown. Several genes involved in testicular (DMRT1, AMH, SOX9…) or in ovarian
(CYP19A1, FOXL2, RSPO1...) differentiation have been identified. Furthermore, gonadal
development in chicken embryos presents two particularities which are the asymmetrical
ovarian development and the sensitivity to exogenous hormones leading to sex reversal. By
real-time PCR analysis, we have identified several genes whose expression is sexually
dimorphic and/or asymmetric. In particularly, we showed that several members of bone
morphogenetic protein family are preferentially expressed in the ovary compared to the testis.
Using organotypic culture of embryonic ovaries and testes, we showed that BMP4 inhibits the
basal and FSH induced steroidogenesis and is an inhibitor of AMH mRNA expression. These
findings lead us to propose that BMP4 is an “anti-testicular” factor.

Key words: chicken, gonad, differentiation, genes, BMP, steroids.
Table des matières :
Abréviations ............................................................................................................................... 5
Synthèse bibliographique ........................................................................................................... 8
I- Le déterminisme du sexe chez les oiseaux .................................................................... 10
1- DMRT1 : un gène en faveur de l’effet de dosage ? ................................................... 11
2- HINTW : un gène candidat comme déterminant ovarien ? ........................................ 13
3- MHM : en faveur de l’interaction des deux hypothèses ? ......................................... 15
4- Le modèle poulet : la fin d’un paradigme ? ............................................................... 15
II- La gonade indifférenciée .....