À la recherche du code moléculaire sous-jacent à la spécificité synaptique dans le cortex de la souris

Description

Le cortex cérébral contient deux classes neuronales principales : les neurones glutamatergiques excitateurs (GlutN) et les interneurones GABAergiques inhibiteurs (GABANs) qui comprennent chacun différents sous-types répartis de manière différentielle et stéréotypée dans six couches. Les GlutN s’installent dans le cortex avant les GABAN au cours du développement, et plusieurs études indiquent que l’allocation laminaire préférentielle des sous-types de GABAN dans certaines couches corticales et leur connectivité sont régulée de manière extrinsèque par les sous-types de GlutN. Les mécanismes moléculaires en jeu demeurent mal connus malgré leur implication dans les troubles neurodéveloppementaux tels que l’autisme ou l’épilepsie.
Nous émettons l’hypothèse de l’existence d’un code moléculaire par lequel des types de GlutN spécifiques recrutent préférentiellement des types de GABAN spécifiques lors de la formation des circuits corticaux. Pour identifier ce code moléculaire, des expériences de séquençage d’ARN en cellule unique (scRNA-seq) du cortex somatosensoriel ont été réalisées à P0, P2, P5, P8 et P30 pour couvrir la fenêtre critique de l’invasion du cortex par les GABAN. En utilisant des analyses bioinformatiques, nous avons suivi le transcriptome de chaque type cellulaire entre P0 et P30. Cela nous a permis de construire un atlas ligand-récepteur entre toutes les classes et types de neurones lors de l’assemblage cortical. Ce stage s’appuiera sur l’électroporation in utero pour tester au niveau fonctionnel si des ligands spécifiques de types GlutN et des récepteurs de types GABAN, identifiés dans nos analyses scRNAseq, pourraient réguler l’allocation laminaire des GABANs et la connectivité neuronale au cours du développement périnatal. Nous allons surexprimer/éteindre un (des) ligand(s) candidat(s) normalement confiné(s) aux GlutN profonds dans les GlutN superficiels. Les analyses histologiques postnatales permettront de rechercher des altérations dans l’allocation laminaire des sous-types GABAN et/ou leur connectivité, potentiellement avec un basculement vers/éloignement par rapport aux GlutN électroporés. Ces expériences permettront de déterminer si la ou les paires ligand-récepteur testées est (sont) impliquée(s) dans l’allocation laminaire des sous-types GABAN ou la connectivité corticale.

Profil recherché

M2 intéressé par les neurosciences et les troubles neurodéveloppementaux

Établissement d'accueil

L’INMED est un institut de recherche en neurosciences situé au cœur du parc des calanques sur le campus de Luminy. Il est constitué de 9 équipes de recherche regroupant 130 chercheurs, enseignants chercheurs, ingénieurs et techniciens travaillant principalement sur le développement du cerveau, la plasticité synaptique et les maladies neurodévelopmentales.