Search

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie génétique rare et la plus fréquente des maladies musculaires. Elle est due à la déficience d'une protéine appelée dystrophine et se caractérise par une faiblesse progressive et une dégénérescence des muscles squelettiques. Come qu'aucun remède contre la DMD n'a encore été trouvé, il est urgent d'identifier de nouvelles thérapies. Étant donné les mécanismes pathogènes de cette maladie ne sont pas entièrement compris, la réalisation de dépistages phénotypiques de médicaments in vivo représente une stratégie prometteuse pour la découverte thérapeutique. Dans ce but, nous croyons qu’une stratégie de dépistage chimique à haut débit permettra d’identifier de petites molécules potentielles qui restaureront les phénotypes liés à la maladie dans les modèles de DMD, fournissant finalement des candidats pour les essais cliniques. Un criblage précédent par notre groupe a permis d’identifier un total de 26 molécules chimiques qui présentaient une amélioration significative de la motilité dans les modèles de vers mutants DMD. Cette étude vise à valider ces candidats dans un modèle génétique de poisson zèbre de la DMD. Nous avons d’abord créé un modèle de poisson zèbre mutant DMD à l’aide du système CRISPR/Cas. Une caractérisation phénotypique détaillée de ce mutant a démontré des caractéristiques de la pathologie de la DMD consistant en un taux de survie réduit, un affaiblissement musculaire et un dysfonctionnement moteur manifestés par des défauts de natation et une organisation anormale des fibres musculaires. Nous avons ensuite examiné les 26 molécules candidates pour leur capacité à sauver le phénotype de type DMD dans ce modèle. Aucun de ces 26 candidats n’a présenté d’impact statistiquement thérapeutique sur les caractéristiques pathologiques de la DMD dans notre modèle de poisson zèbre. D’autres études visant à améliorer les méthodes de dépistage des médicaments et les lectures du phénotype dans nos modèles de DMD sont nécessaires afin d’utiliser cette approche puissante pour identifier les cibles thérapeutiques potentielles pour la DMD chez les humains., Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is a rare genetic disorder and the most frequent among muscular diseases. It is due to the deficiency of a protein called dystrophin and is characterized by progressive weakness and degeneration of skeletal muscles. Since no cure for DMD has yet been found, there is an urgent need to identify new therapies. Given that the pathogenic mechanisms of this disease are not fully understood, performing phenotypic drug screens in vivo represents a promising strategy for therapeutic discovery. With this aim, we believe that a chemical high-throughput screening strategy will identify potential small molecules that will restore disease-related phenotypes in DMD models, ultimately providing lead candidate compounds for clinical testing. A previous screen by our group has identified a total of 26 chemical compounds that presented a significant improvement of motility in DMD-mutant worm models. This study aims at validating these hit candidates in a zebrafish genetic model of DMD. We first generated a DMD-mutant zebrafish model using the CRISPR/Cas system. Detailed phenotypic characterization of this mutant demonstrated features of the DMD pathology consisting of a reduced survival rate, muscle weakening and motor dysfunction manifested by swimming defects and abnormal organization of muscle fibers. We next screened the 26 candidate small molecules for their ability to rescue the DMD-like phenotype in this model. None of these 26 candidate compounds presented a statistically therapeutic impact on the pathology’s characteristics of DMD in our zebrafish model. Additional studies aimed at ameliorating the drug screening methods and phenotype readouts in our DMD models are needed in order to use this powerful approach to identify potential therapeutic targets for DMD in humans.

L'acide rétinoïque (AR) est nécessaire au développement de plusieurs organes, dont le cerveau, les yeux, le coeur et les poumons. La perte ainsi que le gain de la signalisation de l’AR perturbent le développement de ces organes, indiquant qu’une régulation précise est nécessaire pour un développement approprié. L’AR se lie aux récepteurs de l'acide rétinoïque (RAR), qui sont des facteurs de transcription qui modulent l'expression des gènes cibles. Des mutations de novo du gène RARB conduisent à un syndrome rare et sévère appelé PDAC caractérisé principalement par une hypoplasie Pulmonaire, une hernie Diaphragmatique, une Anophtalmie et/ou une microphtalmie et des anomalies Cardiaques. Au total, notre groupe a identifié 15 variants pathogènes de RARB chez plus de 30 patients atteints du syndrome PDAC. In vitro, certains de ces variants induisent un gain de fonction (GOF) tandis que d'autres agissent de manière dominante-négative (DN). L'objectif de ce projet est d'utiliser le modèle du poisson zèbre pour étudier l'impact fonctionnel des variants RARB in vivo. Nous avons constaté que la surexpression de l'ARN de RARB humain de type sauvage (WT) chez le poisson zèbre provoquait des anomalies développementales, notamment une microphtalmie, des défauts de la vessie natatoire et un oedème cardiaque, tandis que l'introduction d'une mutation non-sens (p.K102X) abolit ces effets. Nous avons testé l'impact des présumés GOF (p.R269T, p.R387C) et DN (p.M290R, p.L402P). Nous montrons que la surexpression des GOF provoque un phénotype moins sévère que celui de RARB WT. La co-injection des DN révèle que le variant L402P se comporte comme un DN dans un contexte développemental, alors que M290R agit comme une perte de fonction. De plus, nous avons caractérisé une lignée de poisson zèbre rarga -/-. Nous avons découvert que le poisson zèbre rarga -/- développe des défauts de la vessie natatoire et des arcs branchiaux. Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires impliquant RARB au cours du développement pourrait aider à développer des stratégies thérapeutiques efficaces par la modulation de la signalisation de l’AR., Retinoic acid (RA) is required for the development of several organs, including the brain, eye, heart, and lungs. Both loss and gain of RA signalling disrupt the development of these organs, indicating that its precise regulation is required for appropriate development. RA can bind to retinoic acid receptors (RARs), which are transcription factors that modulate target gene expression. De novo mutations in the RARB gene lead to a severe, rare and complex syndrome called PDAC charcaterized mainly by a Pulmonary hypoplasia, Diaphragmatic hernia, Anophthalmia and/or microphthalmia and Cardiac defects. In total, our group have identified 15 pathogenic variants in RARB in more than 30 patients affected with PDAC. Some of these variants induce gain-of-function (GOF) whereas others act in a dominant-negative (DN) manner in cell-based transcriptional assays. The goal of this project is to use the zebrafish model to study the functional impact of RARB variants in vivo. We found that expression of wild-type human RARB RNA in zebrafish caused RA dependent developmental defects including microphthalmia, swim bladder defects and cardiac edema. The introduction of a non-sense variant (p.K102X) abolished these effects. We tested the impact of putative GOF (p.R269T, p.R387C) and DN (p.M290R, p.L402P) on this RARB activity. We show that overexpression of the putative GOF cause a less severe phenotype compared to the WT RARB. However, the co-injection of the putative DN reveal that variant L402P behave as a DN in a developmental context, whereas M290R does not. Also, we characterize a rarga mutant line carrying a frameshift deletion in the middle of the ligand binding domain. We discovered that homozygous rarga zebrafish are lacking inflated swimbladder and branchial arches. A better understanding of the molecular mechanism of RARB during development might help develop effective therapeutic strategies through the modulation of the RA signaling.

Les paraplégies spastiques familiales (PSF) sont un groupe de maladie neurodégénératives hétérogènes affectant les neurones moteurs supérieurs et causant une faiblesse musculaire progressive des membres inférieurs entrainant des problèmes de marche. Plus de 60 gènes ont été lies à cette maladie, leur nombre augmentant régulièrement. La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative à déclenchement tardif qui affecte les neurones moteurs supérieurs et inférieurs, entrainant une atrophie musculaire accompagnée de spasticité. La mort, causée par une insuffisance respiratoire survient dans les 2 à 5 ans après le début de la maladie. Ces deux maladies de neurones moteurs, bien que différentes, ont des gènes et des mécanismes pathologiques en commun. Ainsi, accroitre notre connaissance de leurs similarités et de leurs différences pourra nous aider à mieux comprendre chacune individuellement. Pour étudier ces deux maladies, nous avons utilisé des modèles de poisson zébré précédemment caractérisés et en avons développé de nouveaux pour approfondir nos connaissances sur les mécanismes physiopathologiques. Dans la première partie de cette thèse, nous avons identifié le stress du réticulum endoplasmique (RE) comme un nouveau mécanisme pathologique induit par la perte de fonction de spastin, un gène impliqué dans la PSF, et avons montré que des modulateurs du stress du RE sont capables de renverser le phénotype locomoteur. Nous avons aussi identifié un nouveau gène causatif de la PSF, CAPN1 (SPG76), et avons validé in vivo la pathogénicité de sa perte de fonction en identifiant une désorganisation des réseaux de microtubules comme phénotype principal. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons généré plusieurs nouveaux modèles de poisson zébré de la SLA. Deux lignées transgéniques exprimant la protéine humaine de type sauvage ou mutante sous le contrôle d’un promoteur inductible nous ont permis de reproduire des résultats obtenus précédemment par l’injection d’ARNm et d’identifier des changements transcriptomiques similaires à ceux obtenus récemment avec des modèles de souris. Nous ii avons aussi généré deux nouvelles lignées en introduisant des mutations ponctuelles liées à la SLA dans les gènes tardbp et fus du poisson zébré en utilisant la technologie CRISPR/Cas9. Ces résultats soulignent la valeur du poisson zébré comme modèle pour étudier les maladies des neurones moteurs et leurs mécanismes physiopathologiques, et suggèrent de nouvelles approches thérapeutiques., Hereditary spastic paraplegias (HSP) are a group of heterogeneous neurodegenerative diseases affecting upper motor neurons, causing progressive gait dysfunction and more than 60 genes have been linked to this disease. On the other hand, amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a late-onset progressive neurodegenerative disorder that affects both upper and lower motor neurons, leading to muscle atrophy with spasticity and death in two to five years due to respiratory failure. These two motor neuron disorders, while separate, share common genes and pathological mechanisms and as such, increasing our knowledge about their similarities and differences can help us have a better understanding of each of them individually. In order to study these two diseases, we used previously characterized zebrafish models and developed new ones to deepen our understanding of the pathophysiological mechanisms of HSP and ALS. In the first part of this thesis, we identified ER stress as a new pathological mechanism at play in HSP due to spastin loss-of-function and showed that ER stress modulators are able to rescue the locomotor phenotype. We also identified a new gene causative of HSP, CAPN1 (SPG76), provided in vivo validation of its loss-of-function pathogenicity and identified microtubule networks disorganization as one of the main defects. In the second part of this thesis, we generated several new zebrafish models to study ALS. Two transgenic lines expressing either a wild-type or a mutant TDP-43 protein under the control of an inducible promoter allowed us to recapitulate previous findings obtained with mRNA injections and identify transcriptomic changes due to the mutant protein that are in line with recent transcriptomic data obtained in mouse models. We also generated two new lines with knock-in of ALS-causative point mutations in the tardbp and fus zebrafish endogenous genes using the CRISPR/Cas9 technology. These results underscore the value of the zebrafish model to study motor neuron disorders and their pathophysiological mechanisms as well as open new therapeutic avenues.

L’encéphalopathie glycinergique (EG) est une maladie génétique récessive rare causée par un clivage de la glycine défectueux et caractérisée par l’accumulation de glycine dans l’organisme. Les patients atteints de la forme sévère d’EG présentent une forte létalité durant la première semaine post-natale, de l’hypotonie, de la léthargie, et survivent avec un retard développemental et des convulsions intraitables. Les traitements disponibles sont souvent inefficaces sur l’EG sévère, et peu de recherche translationnelle s’est penchée sur cette maladie. Ici, nous avons généré un modèle de la forme sévère d’EG chez le poisson zébré en invalidant l’orthologue du gène «GLycine DeCarboxylase» (GLDC), fréquemment muté dans la maladie. Nous montrons que les larves de poisson-zèbre gldc -/- récapitulent l’EG au niveau moléculaire, avec une réduction de l’expression de gldc et une augmentation des niveaux de glycine. Les mutants ont un phénotype rappelant les symptômes des patients, comme la léthargie, l’hypotonie, et la mort prématurée. La caractérisation moléculaire des mutants gldc -/- démontre qu’ils ont d’importants troubles métaboliques, affectant d’autres acides aminés et neurotransmetteurs que la glycine, avec de l’acidose lactique précédant la mort. Le cerveau des mutants présente aussi un déséquilibre transitoire de prolifération cellulaire, sans conséquence sur les principaux réseaux nerveux. Enfin, nous confirmons que le phénotype d’hypotonie des mutants est dû à la sur-activation des récepteurs NMDA et glycinergiques, et démontrons que l’hyperglycinémie à ces synapses est exacerbée, ce qui peut être sauvé pharmacologiquement en antagonisant ces récepteurs , et génétiquement en sur-exprimant le transporteur de glycine 1 (GlyT1)., Glycine encephalopathy (GE) is a rare recessive genetic disease caused by defective glycine cleavage and characterized by increased accumulation of glycine in all tissues. In severe GE, patients have a high lethality in the first week of life, hypotonia, lethargy, and survive with variable developmental delay and intractable seizures. The treatments available are often inefficient on the severe form of the disease and little translational research has focused on the pathogenic mechanisms involved in GE. Here, we generated a zebrafish model of severe GE by knocking out the ortholog of the ‘GLycine DeCarboxylase’ gene GLDC, commonly mutated in the disease. We show that the gldc -/- zebrafish larvae recapitulate GE on a molecular level, with reduced gldc expression and increased glycine levels in the body. Gldc - /- also shows a phenotype reminiscent of severe GE symptoms, such as early lethality, hypotonia, and lethargy. A broad molecular characterization of gldc -/- mutants showed that there is a large metabolic disturbance affecting other amino acids and neurotransmitters than glycine, with lactic acidosis at stages preceding death. A transient imbalance was found in cell proliferation in the brain of gldc -/- but that does not have obvious consequences on major brain networks. Importantly, we confirmed that the gldc -/- hypotonic phenotype is due to NMDA and glycine receptor overactivation and demonstrated that there is an exacerbated hyperglycinemia at these synapses, which can be rescued pharmacologically using NMDA and/or glycine receptor antagonists, as well as genetically by overexpressing the glycine transporter GlyT1.

La protéine core du virus de l’hépatite C (VHC) serait responsable des principaux effets pathogènes du VHC, dont le développement de fibrose, stéatose, cirrhose et carcinome hépatocellulaire. Un cadre de lecture alternatif existe dans le gène de core, permettant la synthèse d’une autre protéine appelée ARFP (pour alternatate reading frame protein) ou protéine F (pour frameshift), dont le rôle reste encore mal compris. La présence de la protéine F lors de l’étude des fonctions biologiques de core ne pouvant être exclue, il est possible que certains rôles attribués à core reflètent en réalité l’activité de la protéine F. Afin de déterminer les fonctions biologiques de la protéine F dans les hépatocytes et son influence dans la pathogenèse associée au VHC, nous avons généré des lignées transgéniques de poissons zébrés (Danio rerio) dans lesquelles l’expression de deux versions de la protéine F (AF11opti et AUG26opti) a été ciblée au foie par l’utilisation du promoteur de la liver fatty acid binding protein (L-FABP). Le phénotype des poissons transgéniques de génération F2 a été analysé au niveau morphologique, histologique et microscopique afin de rechercher des signes de pathologie hépatique. Nos résultats ont démontré l’implication de la protéine F dans le développement de stéatose hépatique chez les deux lignées transgéniques, mais aucun signe de fibrose ou d’oncogenèse n’a été détecté. L’identification des mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de l’accumulation lipidique induite par la protéine F pourrait permettre de mieux comprendre son rôle dans la pathogenèse du VHC, et mener au développement de nouvelles stratégies antivirales., Hepatitis C virus (HCV) core protein is thought to be responsible for the major pathogenic effects of HCV, including the development of fibrosis, steatosis, cirrhosis, and hepatocellular carcinoma. An alternate translational open reading frame exists in the core gene that allows the synthesis of another protein called ARFP (alternate reading frame protein) or F protein (frameshift), the role of which remains poorly understood. Since we cannot exclude the presence of F protein in most studies of core biological functions, it is possible that the roles attributed to core reflect the activity of ARFP. To determine the biological functions of F protein in hepatocytes and their influence on HCV-associated pathogenesis, we generated transgenic lines of zebrafish (Danio rerio) in which the liver fatty acid binding protein (L-FABP) promoter was used to direct liver-specific expression of two forms of ARFP (AF11opti and AUG26opti). The phenotype of F2 transgenic zebrafish was analyzed for morphological, histological and microscopic signs of liver-associated pathology. Our results demonstrated the implication of the HCV F protein in the development of hepatic steatosis in transgenic zebrafish liver but not fibrosis or oncogenesis. Identification of the cellular and molecular mechanisms underlying F protein-induced lipid accumulation will lead to a better understanding of the role of ARFP in HCV-associated pathology, which could lead to the development of novel antiviral strategies.

La neuropathie humaine sensitive et autonome de type 2 (NHSA 2) est une pathologie héréditaire rare caractérisée par une apparition précoce des symptômes et une absence d’affectation motrice. Cette pathologie entraîne la perte de perception de la douleur, de la chaleur et du froid ainsi que de la pression (toucher) dans les membres supérieurs et inférieurs et est due à des mutations autosomales récessives confinées à l’exon HSN2 de la protéine kinase à sérine/thréonine WNK1 (with-no-lysine protein kinase 1). Cet exon spécifique permettrait de conférer une spécificité au système nerveux à l’isoforme protéique WNK1/HSN2. La kinase WNK1 est étudiée en détails, en particulier au niveau du rein, mais son rôle au sein du système nerveux demeure inconnu. Considérant le début précoce de la neuropathie et le manque d’innervation sensorielle révélé par des biopsies chez les patients NHSA2, notre hypothèse de recherche est que les mutations tronquantes menant à la NHSA de type 2 causent une perte de fonction de l’isoforme WNK1/HSN2 spécifique au système nerveux entraînant un défaut dans le développement du système nerveux sensoriel périphérique. Chez l’embryon du poisson zèbre, WNK1/HSN2 est exprimé au niveau des neuromastes de la ligne latérale postérieure, un système mécanosensoriel périphérique. Nous avons obtenu des embryons knockdown pour WNK1/HSN2 par usage d’oligonucléotides morpholino antisens (AMO). Nos trois approches AMO ont révélé des embryons présentant des défauts d’établissement au niveau de la ligne latérale postérieure. Afin de déterminer la voie pathogène impliquant l’isoforme WNK1/HSN2, nous nous sommes intéressés à l’interaction rapportée entre la kinase WNK1 et le co-transporteur neuronal KCC2. Ce dernier est une cible de phosphorylation de WNK1 et son rôle dans la promotion de la neurogenèse est bien connu. Nous avons détecté l’expression de KCC2 au niveau de neuromastes de la ligne latérale postérieure et observé une expression accrue de KCC2 chez les embryons knockdown pour WNK1/HSN2 à l’aide de RT-PCR semi-quantitative. De plus, une sur-expression d’ARN humain de KCC2 chez des embryons a produit des défauts dans la ligne latérale postérieure, phénocopiant le knockdown de WNK1/HSN2. Ces résultats furent validés par un double knockdown, produisant des embryons n’exprimant ni KCC2, ni WNK1/HSN2, dont le phénotype fut atténué. Ces résultats nous mènent à suggérer une voie de signalisation où WNK1/HSN2 est en amont de KCC2, régulant son activation, et possiblement son expression. Nous proposons donc que la perte de fonction de l’isoforme spécifique cause un débalancement dans les niveaux de KCC2 activée, menant à une prolifération et une différenciation réduites des progéniteurs neuronaux du système nerveux périphérique. Les défauts associés à la NHSA de type 2 seraient donc de nature développementale et non neurodégénérative., Human sensory and autonomic neuropathy type 2 (HSNA2) is a rare human hereditary pathology characterized by an early onset severe sensory loss (for all modalities) in the distal limbs. It is due to autosomal recessive mutations confined to exon HSN2 of the WNK1 (with-no-lysine protein kinase 1) serine-threonine kinase; the specific exon confers nervous system specificity to target isoform WNK1/HSN2. While this kinase is widely studied in the kidneys, little is known about its role in the nervous system. Due to its role in HSAN type 2, we hypothesized that the truncating mutations present in the HSN2 exon lead to a loss-of-function of the WNK1 kinase, impairing development of the peripheral sensory system. In order to investigate the mechanisms by which the lack of the WNK1/HSN2 isoform acts to cause HSAN type 2, we examined its expression pattern in our zebrafish model and observed strong expression in neuromasts of the peripheral sensory lateral line system. We then knocked down the HSN2 exon in zebrafish embryos using antisense morpholino oligonucleotides. Our three approaches to knockdown the WNK1/HSN2 isoform led to embryos with a defective lateral line. In order to establish a pathogenic pathway involving the WNK1/HSN2 isoform, we investigated the reported interaction between the WNK1 kinase and neuronal potassium chloride co-transporter KCC2. This transporter is a target of WNK1 phosphorylation and also has a known role in promoting neurogenesis. We have also showed its expression in mature neuromasts of the posterior lateral line, and observed an increased expression of KCC2 in WNK1/HSN2 knockdown embryos by semi-quantitative RT-PCR, lending credence to our interaction hypothesis. Furthermore, overexpression of human KCC2 RNA in embryos led to an impaired mechanosensory lateral line system, phenocopying the WNK1/HSN2 knockdown. We then validated these results by obtaining double knockdown embryos, both for WNK1/HSN2 and KCC2, which alleviated the lateral line defect phenotype. These results led us to suggest a pathway in which WNK1/HSN2 is upstream of the KCC2 co-transporter. WNK1 is believed to regulate the level of activation, and possibly level of expression, of KCC2 and we therefore hypothesize that the loss-of-function of the specific isoform causes an imbalance in the levels of activated KCC2. This would then lead to decreased progenitor proliferation and hindered differentiation of neurons, causing the defects associated with HSAN type 2.

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative due à une dégénérescence des motoneurones. Plus de 40 mutations du gène TARDBP ont été identifiées chez des patients SLA. Les défauts biochimiques de ces mutations étant encore inconnus, les modèles animaux sont présentement la seule mesure possible d’un phénotype. Pour étudier les conséquences physiopathologiques d’une de ces mutations, nous avons développé deux lignées transgéniques de poisson zébré, exprimant le gène humain TARDBP soit de type sauvage, soit avec la mutation G348C liée à la SLA, sous le contrôle d’un promoteur de choc thermique. Ces lignées ont été étudiées sur trois générations, après avoir établi un protocole de choc thermique induisant une expression ubiquitaire du transgène. Les embryons transgéniques de la génération F2 de la lignée exprimant la mutation développent un phénotype moteur suite à un choc thermique de 38.5°C pendant 30 minutes lorsque les embryons sont à 18 heures post-fertilisation. 60% des embryons ont une réponse anormale au toucher. De plus, une réduction de 28% de la longueur de pré-branchement des axones des motoneurones est observée. Ces résultats indiquent que notre lignée exprimant la protéine mutante TDP-43 est un modèle génétique de la SLA prometteur, qui ouvre des perspectives pour la compréhension de la physiopathologie de la maladie et la découverte de molécules thérapeutiques., Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease due to motoneurons degeneration. More than 40 mutations of the gene TARDBP, coding for the protein TDP-43 have been found in ALS patients. As the biochemical defects of these mutations are not known, in vivo models are currently the only windows onto the pathology. To study the pathophysiological consequences of one of these mutations, we have generated two stable zebrafish transgenic lines, expressing the human gene TARDBP, either the wild-type version, or the G348C mutated version linked to ALS, under the control of a heat shock promotor. These lines were studied for three generation, after establishing a heat shock protocol sufficient to induce a ubiquitous expression of the transgene. The transgenic embryos of the F2 generation of the line expressing the mutant protein develop a motor phenotype after a 38.5°C heat shock for 30 minutes when the embryos are 18 hours post-fertilization. 60% of these embryos have an abnormal touch escaped evoked response, and a 28% reduction of the pre-branching axonal length of the motoneurons axons. These results indicate that our line expressing the mutant TDP-43 protein is a promising genetic model of ALS, opening perspectives for the pathophysiological understanding of the disease, and the discovery of new therapeutics.

La voie de la polarité planaire cellulaire (PCP), aussi connue sous le nom de la voie non-canonique du Frizzled/Dishevelled, contrôle le processus morphogénétique de l'extension convergente (CE) qui est essentiel pour la gastrulation et la formation du tube neural pendant l'embryogenèse. La signalisation du PCP a été récemment associée avec des anomalies du tube neural (ATN) dans des modèles animaux et chez l'humain. Prickle1 est une protéine centrale de la voie PCP, exprimée dans la ligne primitive et le mésoderme pendant l'embryogenèse de la souris. La perte ou le gain de fonction de Prickle1 mène à des mouvements de CE fautifs chez le poisson zèbre et la grenouille. PRICKLE1 interagit directement avec deux autres membres de la voie PCP, Dishevelled et Strabismus/Vang. Dans notre étude, nous avons investigué le rôle de PRICKLE1 dans l'étiologie des ATN dans une cohorte de 810 patients par le re-séquençage de son cadre de lecture et des jonctions exon-intron. Le potentiel pathogénique des mutations ainsi identifiées a été évalué par des méthodes bioinformatiques, suivi par une validation fonctionnelle in vivo dans un système poisson zèbre. Nous avons identifié dans notre cohorte un total de 9 nouvelles mutations dont sept: p.Ile69Thr, p.Asn81His, p.Thr275Met, p.Arg682Cys et p.Ser739Phe, p.Val550Met et p.Asp771Asn qui affectent des acides aminés conservés. Ces mutations ont été prédites in silico d’affecter la fonction de la protéine et sont absentes dans une large cohorte de contrôles de même origine ethnique. La co-injection de ces variantes avec le gène prickle1a de type sauvage chez l’embryon de poisson zèbre a démontré qu’une mutation, p.Arg682Cys, modifie dans un sens négatif le phénotype du défaut de la CE produit par pk1 de type sauvage. Notre étude démontre que PK1 peut agir comme facteur prédisposant pour les ATN chez l’humain et élargit encore plus nos connaissances sur le rôle des gènes de la PCP dans la pathogenèse de ces malformations., The planar cell polarity pathway (PCP) or the non-canonical Frizzled/Dishevelled pathway controls the morphogenetic process of convergent extension (CE) that is essential during embryogenesis for gastrulation and neural tube formation. Recently, PCP signalling was associated with neural tube defects (NTD) in humans and animal models. The core PCP protein, Prickle1, is expressed in the primitive streak and mesoderm during mouse embryogenesis. Both gain and loss of function of Prickle1 cause faulty CE movements in zebrafish and the frog. PRICKLE1 physically interacts with two other core PCP members, Dishevelled and Strabismus/Vang. In the present study we investigated the role of PRICKLE1 in the aetiology of NTDs in a large cohort of 810 patients through resequencing of its open reading frame and exon-intron junctions. The pathogenicity of the identified mutations was assessed through bioinformatics methods followed by a functional validation in a zebrafish system, in vivo. We identified in our cohort a total of nine novel mutations, of which seven affected conserved amino acids: p.Ile69Thr, p.Asn81His, p.Thr275Met, p.Arg682Cys, p.Ser739Phe, p.Val550Met and p.Asp771As. These mutations were predicted to affect the function of the protein in silico and were absent in a large cohort of ethnically-matched controls. Co-injection of these variants with the wild type pk1 in zebrafish oocytes revealed that one mutation, p.Arg682Cys, antagonized the CE phenotype induced by the wild-type zebrafish prickle1a in a dominant fashion. Our study demonstrates that PRICKLE1 can represent a predisposing factor for human NTDs and further expands our knowledge on the role that PCP genes in the pathogenesis of these malformations.

Le virus de l’hépatite C (VHC) est une des principales causes d’hépatite chronique. La protéine F du VHC est codée par un cadre de lecture alternatif du gène de la capside, Core. La protéine F a été découverte après que l’on ait associé Core à plusieurs des fonctions pathogènes du VHC. Nous proposons donc que certaines fonctions biologiques et pathogènes attribuées à la protéine Core résultent de l’activité de la protéine F. Nous avons choisi de développer trois lignées de poissons zébrés (Danio rerio) qui expriment différentes versions de la protéine F afin d’étudier les effets de la protéine F et leur incidence dans la pathogenèse du VHC. Deux versions de la séquence codant pour la protéine F (AF11 et AUG26) et une version mutante du gène core (CoremutI) ont été introduites sur les vecteurs d’un système d’expression répressible spécifique au foie. Ces vecteurs ont été co-injectés dans des embryons unicellulaires de poissons zébrés pour générer les poissons fondateurs des lignées transgéniques. 19, 21 et 36 poissons ont été choisis comme fondateurs pour les lignées AF11, AUG26 et CoremutI respectivement. De ce nombre, 9, 11 et 11 poissons ont atteint la maturité, dans l’ordre pour les mêmes lignées, et seront croisés pour donner naissance à des lignées transgéniques stables. Les résultats de ces expériences nous permettront de mieux cerner les propriétés biologiques de la protéine F et de définir son rôle dans la pathogenèse du VHC., Hepatitis C virus (HCV) is a major cause of liver steatosis, fibrosis and hepatocellular carcinoma. HCV F protein is expressed from an alternative reading frame within the Core sequence. F protein was discovered after many of the pathogenic determinants of HCV had been associated with the effects of Core. Hence, we propose that a part of the functions attributed to Core result from the activity of the F protein. We produced and selected 19, 21 and 36 transgenic zebrafish (Danio rerio) to give rise to 3 independent lines expressing different versions of the F protein. Of these founders, 9, 11 and 11 were raised to maturity and will be bred to generate stable transgenic lines. Characterizing the phenotype of these transgenic fish will help determine the precise role of the F protein in the pathogenesis of hepatitis C.