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Funding: Supported by the IFR "Functional Genetics, Agronomy, Health"

Period: 2006-2007

Coordinator: Dr Olivier Kah

Résumé

Ce projet vise d'une part à déterminer la part respective des fonctions cérébrales et gonadique dans l'initiation de deux étapes clés du développement reproducteur, à savoir la différenciation sexuelle de la gonade et la mise en place de la puberté mâle, et d'autre part, à déterminer comment les oestrogènes modulent, voire déterminent, les fonctions cérébrales et gonadiques impliquées dans ces deux processus de développement.

L'originalité de ce projet repose sur une étude intégrative des évènements moléculaires intervenant dans la mise en place de l'axe gonadotrope car aucune étude antérieure prenant en compte à la fois le niveau central et gonadique n'a été reportée à ce jour. La démarche scientifique reposera dans un premier temps sur 1) l'analyse globale des profils d'expression génique obtenus au cours de ces deux phases de développement, dans le cerveau d'une part, et dans la gonade d'autre part, 2) analyse comparée des profils d'expression dans les deux tissus en fonction des stades de prélèvements et 3) analyse des modifications des transcriptomes gonadiques et centraux après traitements exogènes aux oestrogènes.

La truite Arc-en-ciel constitue un modèle animal de choix pour cette étude en raison 1) de la possibilité de générer des populations monosexes dont le sexe phénotypique connu a priori peut être inversé après exposition à des molécules oestrogéno-mimétiques, 2) de la forte sensibilité des poissons aux stéroïdes sexuels au cours du cycle de reproduction et 3) de la disponibilité d'outils moléculaires tels que les micro-réseaux qui permettent d'initier une approche intégrative.

Les profils d'expression génique seront obtenus pour les deux organes ciblés (cerveau et gonades) par hybridation de micro-réseaux contenant, 9216 EST différents déposés, avec des sondes complexes représentatives des stades de la différenciation sexuelle ou de l'initiation de la spermatogenèse, en condition physiologique ou après exposition à des oestrogènes exogènes. Le cas échéant, les profils d'expression de certains gènes d'intérêt seront confirmés par d'autres techniques telles que la PCR quantitative en temps réel. L'identification des types cellulaires et/ou des structures tissulaires exprimant certains gènes d'intérêt sera réalisée par hybridation in situ des messagers sur coupes histologiques des tissus à différents stades concernés à l'aide de sondes marquées à la digoxigénine.

La confrontation des données d'expression tissulaire et cellulaire, obtenues à différentes périodes du développement devrait permettre de comprendre comment les interactions réciproques entre les fonctions cérébrales et gonadiques sont modulées par l'œstradiol, pour permettre la mise en place d'un axe reproducteur fonctionnel.

Attendus et Perspectives

Les données générées devraient 1) mettre en lumière des gènes ou réseaux de gènes exprimés dans le cerveau et la gonade et potentiellement importants pour les processus de différenciation sexuelle et d'initiation de la puberté mâle, 2) nous permettre d'identifier des gènes dont l'expression est modulée par les estrogènes (de façon directe ou indirecte) et d'approfondir le rôle de ces hormones dans la mise en place et le fonctionnement de l'axe gonadotrope chez la truite arc-en ciel.

Perspectives fondamentales

Au delà des résultats fondamentaux relatifs à l'évolution de la fonction de reproduction, à l'identification de nouveaux gènes osetrogéno-dépendants, et à une meilleure compréhension du rôle des oestrogènes dans la plasticité cérébrale, la neurogenèse et la réparation neuronale chez les Vertébrés, les données générées permettront de mieux cerner les mécanismes de la différenciation sexuelle gonadique et de la puberté, chez la truite Arc-en-Ciel en particulier, et les Poissons en général.

Partenaires

• Dr. Olivier Kah (Coordinator) - University of Rennes 1 and Centre National de la Recherche Scientifique -Unité Mixte de Recherche UMR 6026 -35042 Rennes, France
• Dr Yann Guiguen -SCRIBE, INRA, UR1037 -35042 Rennes Cedex, France
• Dr Jean-Jacques Lareyre - SCRIBE, INRA, UR1037 -35042 Rennes Cedex, France
• Dr Florence Le Gac -SCRIBE, INRA, UR1037 -35042 Rennes Cedex, France