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Département de pathologie et biologie cellulaire

Dr Louis St-Amant

Recherche sur le système nerveux

Bureau S-552
Tél. 514 343-7746

louis.st-amant@umontreal.ca

 

 

Titre et affiliations

  • Chercheur adjoint au département de pathologie et biologie cellulaire
  • Membre du Groupe de Recherche sur le Système Nerveux Central (CRSNG)
  • Membre du Centre d'Excellence en Neuromique de l'Université de Montréal (CENUM)

N.B. Notre laboratoire recherche présentement des étudiants.

interets de recherche liste des publications membres du groupe

Laboratoire de génétique du développement moteur

Nous utilisons le poisson zébré, danio rerio, comme modèle génétique pour étudier les mécanismes moléculaires menant à la formation des circuits moteur chez les vertébrés. Cliquez sur ce lien pour avoir plus d’information sur le poisson zébré comme animal modèle en recherche biologique. Nous sommes particulièrement intéressés par les principes génétiques et moléculaires sous-jacents à la formation des circuits neuronaux embryonnaires.

Exemple de projet 1: Activité spontanée

Tous les animaux subissent une période d’activité motrice spontanée à des stages embryonnaires très précoces et ces premiers mouvements surgissent au moment ou la formation des circuits neuronaux débute.

Ce film démontre des contractions spontanées d’embryons d’une journée dans l’œuf.

Clip vidéo montre l’activité spontanée à 22 heures de développement. Les poissons sont encore dans l’œuf et font des contractions complètes de la queue.

 

Nos résultats précédents ont démontré que cette activité spontanée immature provenait entièrement de la moelle épinière et que les oscillations électriques sous-jacentes étaient propagées par un réseau de jonctions lacunaires entre les neurones (synapses électriques) et provoquaient des vagues de calcium dans la portion ventrale de la moelle épinière. 

Clip vidéo montre une augmentation du niveau de calcium dans plusieurs cellules de la moelle épinière du poisson zébré.  L’augmentation du calcium se produit brusquement à 1.277sec et diminue progressivement jusqu'à la fin de l’enregistrement. Notez que c’est plus facile à voir quand le film est en boucle continue.

 

Nous effectuons présentement des expériences moléculaires et cellulaires afin de mieux comprendre les mécanismes responsables de la création de cette activité.

détails

Exemple de projet 2: Génétique du développement

Nous utilisons une approche de mutagénèse génétique ciblée sur les comportements moteurs afin de découvrir des gènes importants dans le développement et la fonction des réseaux moteurs.

Une mutation que nous étudions présentement est la mutation ennui, qui cause un ralentissement de la nage chez le poisson. Ces films nous montrent les déficits moteurs observés chez les embryons homozygotes récessifs.

Un groupe de larves (36 heures) répondent normalement à la
stimulation tactile.

Des larves homozygotes récessives pour le gène ennui nagent beaucoup plus lentement en réponse aux stimulations.

Nous avons investigué la morphologie de la synapse neuromusculaire chez le poisson zébré normal et chez le mutant ennui. Les mutants montrent une déficience dans l’agrégation des récepteurs cholinergiques aux synapses neuromusculaires.

Vidéo trois dimensions issu d’images confocales des synapse neuromusculaires. Les axones sont marqués en vert et les récepteurs cholinergiques des muscles sont marqués en rouge (notez le co-marquage prononcé du rouge et du vert). Dorsal est vers le haut  et on peut voir la moelle épinière en vert comme une bande horizontale de marquage plus prononcé.

Chez le mutant ennui, les récepteurs cholinergiques ne sont pas agrégés normalement (notez l’absence de de marquage rouge et de co-localisation) ce qui mène au déficit moteur observé.

Nous effectuons présentement des expériences génétiques et moléculaires pour identifier le gène muté qui est responsable de ce phénotype. Nous sommes aussi intéressés à comprendre les interactions de la protéine ennui dans la formation de la synapse neuromusculaire.

Techniques utilisées

Nous utilisons une variété de techniques incluant : Génétique (fig 1), mutagénèse, analyse génomique, biologie moléculaire, immunocytochimie, électrophysiologie patch clamp  in vivo (fig 2), analyse mosaïque par transplantation et analyse comportementale (fig 3 et 4).

Fig 1. Mutagénèse sur des embryons homozygotes »»»

Fig 2. Haut. Activité électrique de neurones...

Bas. schéma d'un embyon montrant »»»

Fig 3. La transplantation est une méthode très efficace pour générer des animaux avec une génétique mosaïque. »»»

Fig 4. Notre assistant de recherche, Mathieu, teste des plasmides par digestion enzymatique.

Un étudiant du goupe d’études sur le poisson zébré, fier de ses images,
utilise le microscope confocal de type spinning disk.


© Département de pathologie et biologie cellulaire, 2014