Equipe Neuro transcriptomes et paléogénétique
CEA Saclay/Bât. 144
Tél : 01 69 08 80 22
jean-marc.elalouf@cea.fr
L'équipe s'intéresse principalement à l'analyse post-génomique de régions cérébrales ainsi qu'à la paléogénétique de la faune de la Grotte Chauvet-Pont d’Arc.
Moyens humains
Michel de CHALDÉE, Chercheur
Jean-Marc ELALOUF, Chercheur
Véronique BERTHONAUD, Technicienne Supérieure
Céline BON, Doctorante
Nad'a LEPEJOVA, Doctorante
Thèmes de recherche
Thème 1 : Analyse post-génomique de régions cérébrales.
Le cerveau des mammifères, parfois considéré comme la structure la plus complexe de l’univers, est constitué de multiples régions, définies par leurs caractéristiques anatomiques et fonctionnelles. Afin d’obtenir des informations moléculaires sur un grand nombre de ces régions, nous avons analysé leur transcriptome. Une microméthode adaptée de la technique SAGE (Serial Analysis of Gene Expression) a été appliquée à plus de dix régions du cerveau, notamment à différentes régions corticales, au striatum (noyau caudé et putamen), au thalamus et à la substance noire. A partir d’un corpus d’un million de fragments d’ADNc, nous avons identifié plusieurs centaines de transcrits distribués de façon hétérogène dans le cerveau de souris. L’expression d’une partie d’entre eux a également été étudiée chez l’homme, révélant des marqueurs régionaux dont la distribution est conservée entre espèces.
La découverte de capucine (Tmem90a), un gène caractérisé dans notre laboratoire, est un exemple représentatif des possibilités ouvertes par nos analyses de transcriptomes. L’ARN messager de capucine est détecté principalement dans le striatum chez la souris et l’homme. Nous avons montré que l’expression de capucine est fortement diminuée dans des modèles murins de la maladie de Huntington, pathologie neurodégénérative dont le noyau caudé est la cible principale. Cette observation nous a conduits à étudier dans des modèles animaux (souris, rat) des maladies de Huntington et de Parkinson des marqueurs des régions cérébrales affectées dans ces maladies. Des modifications d’expression ont ainsi été mises en évidence pour plusieurs marqueurs régionaux.
Nos analyses post-génomiques portent maintenant sur la caractérisation de nouveaux transcrits codants et non codants de fonction inconnue exprimés dans des régions cérébrales définies.
L’étude des transcrits codants est complétée par la localisation des protéines correspondantes, initiée récemment au moyen de l’analyse par LC-MS/MS de différentes régions du cerveau. La recherche de protéines sécrétées dans ces régions est aussi effectuée, en associant la microdialyse in vivo et l’analyse par spectrométrie de masse.
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©CEA/C. Brochier
Thème 2 : Paléogénétique de la faune de la Grotte Chauvet-Pont d’Arc.
Notre laboratoire est associé au projet de recherche pluridisciplinaire réalisé dans la Grotte Chauvet (Ardèche, France), qui comporte les plus anciennes fresques de l’humanité, datées de 32 000 ans BP. Nous effectuons la caractérisation moléculaire de la faune du Pléistocène, particulièrement abondante du fait de l’exceptionnelle préservation du site, et de son occupation prolongée par l’ours des cavernes. D’autres espèces (canidés, bouquetin) sont présentes de façon plus marginale. L’état de conservation de la matière organique des vestiges animaux est analysé en mesurant le degré de racémisation des acides aminés. Des datations radiocarbone sont effectuées en collaboration avec les autres partenaires du projet. L’ensemble de ces données est intégré dans une perspective de caractérisation de la biocénose de la grotte, et notamment des relations entre l’homme et l’animal dans ce sanctuaire du Paléolithique Supérieur.
Les résultats déjà acquis concernent l’ours des cavernes, espèce éteinte depuis 15 000 ans. Nous avons trouvé à Chauvet plusieurs haplotypes mitochondriaux largement répandus en Europe. La grotte n’était donc pas un refuge isolé, fréquenté par une population se reproduisant en autarcie. Les différentes lignées d’ours sont contemporaines des plus anciennes peintures, indiquant une possible alternance des occupations : ursine pendant la saison froide (hibernation), et humaine durant les autres périodes de l’année.
La conservation parfois remarquable de la matière organique a ouvert une autre perspective, totalement inédite : le séquençage du génome mitochondrial complet de l’ours des cavernes. Ce séquençage est en cours d’achèvement.
La caractérisation de la population ursine est poursuivie en analysant les vestiges de différentes couches archéologiques. L’étude des canidés est entreprise dans le but d’évaluer la solidité de l’hypothèse de la présence du chien, et son éventuelle domestication, quelque 20 000 ans avant la sédentarisation des populations humaines.
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Mots-clés
Thème 1: cerveau ; transcriptome ; sécrétome ; SAGE ; marqueurs moléculaires. Thème 2: Grotte Chauvet ; ADN ancien ; paléogénétique ;ours des cavernes ; génome mitochondrial.
Publications
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Principales collaborations
Thème 1 : P. Hantraye (DSV/I2BM/MIRCen/CEA Orsay) & J. Garin (DSV/iRTSV/LEDyP/CEA Grenoble)
Thème 2 : B. Rousseau (DSV/iBiTec-S/SCBM/CEA Saclay)