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Les synapses neurochimiques sont des nanomachines sophistiquées qui assurent le transfert et le traitement de l’information entre les neurones. Comme chaque neurone reçoit des milliers d’entrées synaptiques utilisant des neurotransmetteurs différents, sa membrane constitue une mosaïque de microdomaines spécialisés formés par des agrégats de récepteurs positionnés en face des sites de libération du neurotransmetteur. Notre laboratoire étudie les mécanismes cellulaires et moléculaires de la mise en place et du maintien des synapses, avec un intérêt particulier pour les processus qui contrôlent la biogenèse et la localisation des récepteurs des neurotransmetteurs en situations normale et pathologique.
Notre stratégie repose sur la combinaison d’approches de génétique, d’imagerie, d’électrophysiologie et de biochimie utilisant le ver rond Caenorhabditis elegans comme organisme d’expérimentation (pour plus d’information sur ce nématode, voir « Introduction aux Caenorhabditis elegans« ). En utilisant la synapse neuromusculaire comme synapse modèle, nous avons identifié plusieurs gènes impliqués dans le positionnement des récepteurs de l’acétylcholine et du GABA. Parmi eux, nous avons mis en évidence un organisateur synaptique antérograde nécessaire à l’assemblage d’échafaudages protéiques extracellulaires piégeant les récepteurs. Nous analysons actuellement l’organisation, la dynamique et la maintenance de ces échafaudages, ainsi que les gènes impliqués dans la biosynthèse et l’adressage de ces récepteurs.
Nos résultats contribuent à une meilleure compréhension de la biologie de la synapse, en contextes physiologique et pathologique. En effet, depuis quelques années, il a été montré dans un nombre croissant de maladies neuropsychiatriques telles que l’autisme, la schizophrénie ou l’épilepsie, qu’il existe des dysfonctionnements synaptiques, faisant émerger le concept de « synaptopathies ». Par ailleurs, la fonction de nombreux gènes identifiés comme des facteurs de susceptibilité de maladies neuropsychiatriques reste inconnue, et il est probable que le paysage mutationnel de ces maladies se complexifie encore avec le foisonnement des données générées par l’accélération du séquençage des génomes de milliers de patients. Nous pensons que la simplicité d’un organisme tel que C. elegans est un outil précieux pour contribuer à démêler cette complexité.
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Institut NeuroMyoGène
UCBL – CNRS UMR 5310 – INSERM U1217
Faculté de Médecine et de Pharmacie – 3ème étage – Aile D
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69008 Lyon
France