THESE Présentée par Mathias Fradot en vue d'obtenir le grade de

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Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8

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  • mémoire


THESE Présentée par Mathias Fradot en vue d'obtenir le grade de Docteur de l'Université Louis Pasteur de Strasbourg ETUDE FONCTIONNELLE DE NR2E3 UN RECEPTEUR NUCLEAIRE ORPHELIN IMPLIQUE DANS LA DIFFERENCIATION DES PHOTORECEPTEURS Réalisée dans le Laboratoire de Physiopathologie Cellulaire et Moléculaire de la Rétine. Directeur : Pr. José-Alain Sahel Discipline : Aspects Moléculaires et Cellulaires de la Biologie Ecole Doctorale des Sciences de la Vie Soutenue publiquement à Paris le 2 Avril 2007 devant la commission d'examen composée de Pr. Alain Gaudric Rapporteur externe Pr. Daniel Boujard Rapporteur externe Pr. Alain Beretz Rapporteur interne Dr. Jean-Paul Renaud Examinateur Dr. Thierry Léveillard Directeur de thèse

  • rétine

  • chronologie de la différenciation multipotence

  • mosaïque facteurs contrôlant la détermination

  • origine monophylétique de l'œil spécification des photorécepteurs

  • compétence des cellules progénitrices

  • mosaïque des cônes chez le poisson

  • différenciation des photorécepteurs facteurs contrôlant le choix entre bâtonnets


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Ajouté le 01 avril 2007
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Langue Français
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THESE
Présentée par Mathias Fradot en vue d’obtenir le grade de
Docteur de l’Université Louis Pasteur de Strasbourg


ETUDE FONCTIONNELLE DE NR2E3
UN RECEPTEUR NUCLEAIRE ORPHELIN IMPLIQUE
DANS LA DIFFERENCIATION DES PHOTORECEPTEURS


Réalisée dans le Laboratoire de Physiopathologie Cellulaire et
Moléculaire de la Rétine. Directeur : Pr. José-Alain Sahel

Discipline : Aspects Moléculaires et Cellulaires de la Biologie
Ecole Doctorale des Sciences de la Vie


Soutenue publiquement à Paris le 2 Avril 2007
devant la commission d’examen composée de

Pr. Alain Gaudric Rapporteur externe Daniel Boujard
Pr. Alain Beretz Rapporteur interne
Dr. Jean-Paul Renaud Examinateur Thierry Léveillard Directeur de thèse

Après ces nombreuses et laborieuses années passées au sein du Laboratoire de
Physiopathologie de la Rétine, me voici enfin arrivé au bout de ma peine. Refermant cet
ouvrage, je peux maintenant me retourner pour contempler cette période et mon soulagement
actuel me révèle aujourd'hui un lourd passif que les angoisses, les difficultés et parfois aussi
mon ego, m'ont si souvent fait oublier.

Ainsi, je tiens en premier lieu à remercier le Professeur José-Alain Sahel. Professeur, vous
m'avez fait la faveur de m'accepter dans votre laboratoire afin de mener un projet
passionnant mais qui n'a malheureusement pas tenu toutes ses promesses, et pour cela je vous
saurai gré toute ma vie.

Je remercie aussi très sincèrement mon directeur de thèse, le Docteur Thierry Léveillard.
Malgré la distance séparant mon sujet d'étude de la thématique du laboratoire, vous avez
toujours su être à mon écoute, vous m'avez constamment soutenu et fait preuve avec moi de la
même patience que celle requise par la recherche scientifique.

Le troisième angle de cette trinité personnelle est mon épouse Valérie. Sans ton soutien et ton
réconfort quotidiens, je n'aurai peut-être pas pu aller au bout de cette aventure. Je sais que tu
as souvent été la plus angoissée de nous deux et tiens à m'excuser pour tous les cheveux
blancs tu t'es faits par ma faute.

Autour de cet ouvrage gravitent bien d'autres personnes sans lesquelles sa rédaction aurait
été vaine ou impossible. Ainsi, je fais part de ma gratitude aux Professeurs Alain Beretz,
Daniel Boujard et Alain Gaudric et au Docteur Jean-Paul Renaud pour avoir accepté de faire
partie de mon jury et de s'être attelés à la lecture et à la correction de ce mémoire. Ensuite, je
remercie les membres passés et actuels du laboratoire qui ont pu m'apporter soit une
plaisante compagnie, soit une aide technique, ils sont trop nombreux pour être énumérés mais
sauront se reconnaître. Je remercie aussi les différentes associations réunissant les malades,
leurs proches et d'autres âmes philanthropes pour avoir permis le financement de ma thèse
soit directement, soit à travers celui du laboratoire.

Concluons cette page de remerciements par une pensée pour mes parents, sans qui tout cela
n'aurait pas été possible. Après m'avoir supporté, dans tous les sens du terme, depuis l'époque
où je n'étais qu'un petit morveux, ils ont dû à nouveau partager mes doutes de ces dernières
années et méritent pour cela ma reconnaissance tendre et affectueuse.

SOMMAIRE

ABREVIATIONS 4

PREFACE 5

INTRODUCTION GENERALE 7

A. Vision des couleurs 8

B. La drosophile 12
Origine monophylétique de l’œil
Spécification des photorécepteurs et formation des ommatidies
Mosaïque des ommatidies

C. Le poisson zèbre 16
Mosaïque des cônes chez le poisson zèbre
Génération et régénération de la rétine chez les poissons téléostéens
Evolution de l'opsine du groupe L chez les cichlides du lac Victoria

D. Le xénope 20
La rétine du xénope
La transgenèse comme méthode d’étude de la rétine
Techniques de micro-injection dans l’étude de la rétine

E. Les sauropsidés 25
Absence des bâtonnets chez les geckos
Le poulet
Deux fovéas dans la même rétine

F. Les mammifères 30
Evolution des opsines chez les mammifères
Rétine type des mammifères euthériens
Rétine dominée par les cônes
Monochromatisme
Régionalisation des cônes
Co-expression des opsines des groupes S et L
Cônes sensibles aux ultraviolets

G. La souris commune 35
Chronologie de la différenciation
Multipotence et compétence des cellules progénitrices
Modèle de différenciation des cellules progénitrices rétiniennes
Développement des photorécepteurs et mise en place de leur mosaïque
Facteurs contrôlant la détermination et la différenciation des photorécepteurs
Facteurs contrôlant le choix entre bâtonnets et cônes

H. Le chien 47

I. Le chat 49

1 SOMMAIRE
J. L’homme et les primates 50
Trichromatisme chez les catarhiniens
Expression exclusive des opsines rouge et verte
Déficiences de la vision chromatique chez l’homme
Mosaïque des cônes chez l’homme
Développement de la fovéa

INTRODUCTION : LES RECEPTEURS NUCLEAIRES 58

A. Historique des récepteurs nucléaires 58

B. Structure des récepteurs nucléaires 59

C. Voie de signalisation des récepteurs nucléaires 60
Signalisation endocrine
Métabolisme lipidique
Autres voies de signalisation

D. Mécanisme d’action des récepteurs nucléaires 63
Fixation du ligand au LBD
Les protéines co-régulatrices
Mécanisme de recrutement des protéines co-régulatrices

E. Récepteurs nucléaires orphelins et endocrinologie inverse 65

PROBLEMATIQUE 68

RESULTATS 71

Historique de l'ESCS et de la souris rd7/rd7 71

Analyse des mutations localisées dans le LBD de NR2E3 77

Recherche de ligands endogènes pour NR2E3 83

Résultats complémentaires : Expression des opsines des groupes S et L chez les
souris sauvage, rd7/rd7 et TR β-/- 88

DISCUSSION ET PERSPECTIVES 92
Activité transcriptionnelle de NR2E3 et recherche de ses ligands endogènes
Expression des opsines chez les souris sauvage et mutantes
Quel rôle pour NR2E3 dans la différenciation des photorécepteurs ?

MATERIELS ET METHODES 101

A. Modèles animaux 101

B. Techniques de biologie cellulaire 102

C. Techniques de biologie moléculaire 104
2 SOMMAIRE
D. Techniques de biochimie 109

E. Techniques d’immunohistochimie 111

BIBLIOGRAPHIE 113


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