Développement des circuits neuronaux

Leader

Research center

17 rue Moreau
75012 Paris
José-Alain Sahel

Institution

Inserm
Université Pierre et Marie Curie
CNRS
ED3C - n°158
UPMC

Laboratory

Fondation Voir et Entendre
Phone: (33) 1. 53. 46. 25. 18
UMRS968
Labex Lifesenses

Mots clefs

Brainbow
neural circuits
Development
imaging
neural progenitors
Available to host a PhD student

publications

1.         Dumas L, Heitz-Marchaland C, Fouquet S, Suter U, Livet J, Moreau-Fauvarque C, Chédotal A. Multicolor analysis of oligodendrocyte morphology, interactions, and development with Brainbow. Glia (2015) 63:699-717.

2.         Loulier K, Barry R, Mahou P, Le Franc Y, Supatto W, Matho KS, Ieng S, Fouquet S, Dupin E, Benosman R, Chédotal A, Beaurepaire E, Morin X, Livet J. Multiplex lineage tracking with combinatorial labels. Neuron (2014) 81:505-20

3.         Roy E, Neufeld Z, Livet J, Khosrotehrani K. Concise review: understanding clonal dynamics in homeostasis and injury through multicolor lineage tracing. Stem Cells (2014) 32:3046-54.

4.         Tabansky I, Lenarcic A, Draft R, Loulier K, Keskin DB, Rosains R, Rivera-Feliciano J, Lichtman J, Livet J, Stern JNH, Sanes JR, Eggan K. Developmental bias in cleavage-stage mouse blastomere. Current Biology (2013) 23:21-31.

5.         Mahou P, Zimmerley MS, Loulier K, Matho KS, Labroille G, Morin X, Supatto W, Livet J, Débarre D, and Beaurepaire E. Multicolor two-photon tissue imaging by wavelength mixing. Nature Methods (2012) 9:815-8.

6.         Jefferis GS, Livet J. Sparse, stochastic and combinatorial cell labeling. Current Opin Neurobiol (2012) 22:101-10.

7.         Weissman T, Lichtman JW, Sanes JR, Livet J. Generating and imaging multicolor Brainbow mice. Cold Spring Harb Protoc (2011) 7:763-856.

8.         Pan YA, Livet J, Sanes JR, Lichtman JW, and Schier AF. Multicolor Brainbow imaging in zebrafish (2011). Cold Spring Harb Protoc (2011) Jan 1:2011.

9.         Lichtman JW, Livet J, Sanes JR. A technicolour approach to the connectome. Nat Rev Neurosci (2008) 9:417-22.

10.       Livet J. The brain in color: transgenic "Brainbow" mice for visualizing neuronal circuits. Med Sci (2007) 23:1173-6.

11.       Livet J. Weissman TA, Kang H, Draft RW, Lu J, Bennis, RA, Sanes JR, Lichtman, JW. Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent proteins in the nervous system. Nature (2007); 450:56-62.

Fields of research

Neurogenetics / neurodevelopment

Research Theme

Le traitement de l’information par le cerveau et la rétine repose sur des assemblages extraordinairement complexes et précisément organisés de neurones et cellules gliales. Le développement de ces réseaux pose deux questions majeures : comment les cellules qui les composent sont-elles générées en nombre et types adéquats ? Comment ces cellules se répartissent-elles dans le tissu nerveux et s’interconnectent-elles ? Notre équipe développe et applique de nouvelles approches d’ingénierie génétique et d’imagerie pour étudier ces questions in situ, à l’échelle cellulaire. En particulier, nous utilisons la stratégie transgénique Brainbow qui distribue des combinaisons de protéines fluorescentes de différentes couleurs (rouge, jaune, cyan…) dans les cellules d’un tissu.  En permettant de discriminer les cellules juxtaposées, des marqueurs de couleur ouvrent de nouvelles possibilités d’analyse de la structure et du développement des circuits neuronaux au niveau cellulaire. Nous utilisons cette approche et d’autres méthodologies pour deux types d’étude :

1)         Potentialités et régulation des cellules souches neurales.

L’ensemble des neurones et cellules gliales du cerveau et de la rétine sont directement ou indirectement générés par les cellules souches/progénitrices neurales situées dans le neuroépithélium embryonnaire. Nous  avons introduit une approche utilisant les transgènes Brainbow pour marquer individuellement ces progéniteurs avec des couleurs distinctes et identifier leur descendance depuis les stades embryonnaires jusque chez l’adulte. Nous utilisons cette approche d’analyse clonale multicolore dans le cortex et la rétine pour caractériser les potentialités des progéniteurs corticaux et rétiniens, déchiffrer les mécanismes de leur régulation et comprendre comment leurs cellules filles (neuronales ou gliales) s’organisent dans le tissu nerveux mâture.

2)         Structure et développement de la circuiterie sensorielle.

Nous utilisons la stratégie Brainbow en combinaison avec de nouvelles approches d’imagerie optique pour le traçage « connectomique » de circuits sensoriels spécifiques, dans le but de révéler de nouvelles propriétés des circuits neuronaux et de comprendre comment ils s’assemblent et sont remodelés au cours du développement.

D’autre part nous continuons d’améliorer les stratégies Brainbow et développons des approches d’ingénierie génétique complémentaires pour l’analyse des circuits et de leur développement.

Membres de l'équipe

Karine LOULIER, CR1 Inserm
Takuma Kumamoto, postdoc
Mickaël Le, IE
Jason Durand, AI
Solène CLAVREUL, PhD student
Franck MAURINOT, PhD student

Lab rotation

Analysis of neural development and connectivity with a transgenic labeling approach

Chercheur responsable: 

LIVET Jean

Dates: 

1 September 2016 - 30 June 2017

Date limite de candidature: 

1 September 2016

Lab rotation proposal

~ Sep-Dec 2016 ~ Jan-March 2017 ~ Apr-June 2017

Project: 

Rotation projects are available concerning the following 3 research themes:- Analysis of the genesis of neural cell types/subtypes during central nervous system development with multicolor cell lineage tracers;- Mapping sensory circuitry and its remodeling with Brainbow multicolor labels;- Development and assay of new genetic engineering approaches to track individual neural cell development.

Address: Institut de la Vision - 17, rue Moreau 75012 PARIS

Phone number: +33 1 53 46 25 18 ; Emailjean.livet@inserm.fr

Website: http://www.institut-vision.org/development-of-neural-circuits.html

Superviseur: 

Jean LIVET & team members