Etude du rôle de l'Ataxine-7 dans le développement de l'œil et son impact dans la compréhension des pathologies de l'œil et de l'ataxie spinocérébelleuse de type 7

Role of Ataxin-7 in the development of vertebrate eye and its impact in the understanding of human eye pathologies and spinocerebellar ataxia type 7

• Auteur / Autrice : Samantha Carrillo-Rosas
• Direction : Yvon Trottier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 30/10/2017
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Alicia Torriglia
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sandrine Humbert, Didier Devys
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jamilé Hazan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dissertations universitaires

Ataxies spinocérébelleuses

Danio rerio

Phénotype

Aspect moléculaire

Ataxie

Dégénérescence rétinienne

Mots clés libres

Ataxie spinocérébelleuse de type 7

Rétine

Photorécepteurs

Colobome

Poisson-zèbre

Spinocerebellar Ataxia type 7

Retina

Photoreceptor

Coloboma

Zebrafish

Résumé

L’ataxie spinocérébelleuse de type 7 (SCA7) est une maladie neurodégénérative à transmission autosomale dominante, causée par une expansion toxique de polyglutamine (polyQ) dans la protéine Ataxine-7. Elle se caractérise par une dégénérescence des photorécepteurs en cônes et en bâtonnets, ainsi que des cellules cérébelleuses de Purkinje et granuleuses. La nature sélective de cette dégénérescence reste peu claire, l’expression d’Ataxine-7 étant ubiquitaire. Dans ce contexte, nous avons exploré la fonction de l’orthologue d’Ataxine-7 chez le poisson-zèbre au cours du développement de l’œil. L’inactivation d’atxn7 chez le poisson-zèbre – par des approches utilisant des oligonucléotides anti-sens ou par CRISPR/Cas9 – résulte principalement en un colobome, malformation structurelle de l’œil causée par un défaut de fermeture de la fissure choroïde. Les morphants atxn7 présentent une altération du motif proximo-distal de la vésicule optique causée par une élévation de la signalisation Hedgehog (Hh). Une étude minutieuse des photorécepteurs révèle un défaut de la morphogénèse des segments externes. La sensibilité de l’œil aux variations de fonction d’atxn7 pourrait expliquer la phyiopathologie SCA7. Notre étude suggère également qu’une perte de fonction d’atxn7 contribuerait au développement du colobome chez l’Homme.

Spinocerebellar ataxia type 7 (SCA7) is an autosomal-dominant neurodegenerative disorder caused by a toxic polyglutamine (polyQ) expansion in Ataxin-7 which leads to degeneration of cone and rod photoreceptors. The selective nature of degeneration remains unclear since Ataxin-7 is ubiquitously expressed. Here, we have explored the function of the Ataxin-7 ortholog in zebrafish during eye development. Inactivation of atxn7 in zebrafish primarily resulted in a coloboma defect, a structural malformation of the eye caused by failure of the choroid fissure to close. atxn7 morphants displayed altered proximo-distal patterning of the optic vesicle, caused by elevated Hedgehog (Hh) signaling. Careful examination of the photoreceptors reveals a defect in the morphogenesis of the outer segments. The eye sensitivity to variations in atxn7 function could account for SCA7 physiopathology. Our study also suggests that atxn7 loss of function may contribute to the development of human coloboma.