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La mutation du gène TRIO et ses conséquences sur le développement de troubles neurologiques

Certaines personnes atteintes de troubles neurologiques présentent des mutations du gène TRIO. Le projet TRIOTISM a pour but de comprendre les mécanismes moléculaires responsables de ces troubles et les processus qui sont altérés dans le fonctionnement du cerveau.

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Pour cela, les scientifiques cultivent et étudient des neurones de souris porteuses de mutations de ce gène ayant un rôle majeur dans le développement neuronal. Ce projet a déjà montré qu'il existe deux clusters différents de mutation sur le gène TRIO, et que sa localisation a différents effets sur la fonction de la protéine et sur la manière dont le patient est affecté. Ce reportage a été réalisé et financé dans le cadre de l'appel à projet Sciences Avec et Pour la Société (SAPS)
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Observation par microscopie confocale de neurones de souris transfectés avec la protéine TRIO

Observation par microscopie confocale de neurones de souris transfectés avec la protéine TRIO (porteuse de mutation). Ils ont été cultivés en laboratoire pendant 14 jours et transfectés avec cette protéine au septième jour. Les scientifiques regardent ensuite si la mutation du gène TRIO a provoqué des perturbations dans la formation des synapses, zone de contact qui permet aux neurones de communiquer entre eux. Certaines personnes atteintes de troubles neurologiques, tels que la déficience…

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Observation par microscopie confocale de neurones de souris transfectés avec la protéine TRIO
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Observation par microscopie confocale de neurones de souris transfectés avec la protéine TRIO

Observation par microscopie confocale de neurones de souris transfectés avec la protéine TRIO (porteuse de mutation). Ils ont été cultivés en laboratoire pendant 14 jours et transfectés avec cette protéine au septième jour. Les scientifiques regardent ensuite si la mutation du gène TRIO a provoqué des perturbations dans la formation des synapses, zone de contact qui permet aux neurones de communiquer entre eux. Certaines personnes atteintes de troubles neurologiques, tels que la déficience…

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Observation par microscopie confocale de neurones de souris transfectés avec la protéine TRIO
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Observation par microscopie confocale de neurones de souris transfectés avec la protéine TRIO

Observation par microscopie confocale de neurones de souris transfectés avec la protéine TRIO (porteuse de mutation). Ils ont été cultivés en laboratoire pendant 14 jours et transfectés avec cette protéine au septième jour. Les scientifiques regardent ensuite si la mutation du gène TRIO a provoqué des perturbations dans la formation des synapses, zone de contact qui permet aux neurones de communiquer entre eux. Certaines personnes atteintes de troubles neurologiques, tels que la déficience…

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Observation par microscopie confocale de neurones de souris transfectés avec la protéine TRIO
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Observation par microscopie confocale de neurones de souris transfectés avec la protéine TRIO

Observation par microscopie confocale de la formation des synapses et du prolongement de neurones (axone) de souris transfectés avec la protéine TRIO porteuse de mutation (en vert) et NAV1 (en rouge). Les scientifiques regardent le rôle de ces deux protéines dans le développement neuronal et notamment si la mutation du gène TRIO a provoqué des perturbations dans la formation des synapses, zone de contact qui permet aux neurones de communiquer entre eux. Certaines personnes atteintes de troubles…

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Observation par microscopie confocale de neurones de souris transfectés avec la protéine TRIO
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Observation au microscope de l’hippocampe d’une souris porteuse de mutations du gène TRIO

Observation au microscope de l’hippocampe d’une souris porteuse de mutations du gène TRIO. Les scientifiques cherchent à visualiser les anomalies présentes au niveau de cette zone du cerveau chez les souris porteuses de cette mutation. Certaines personnes atteintes de troubles neurologiques, tels que la déficience intellectuelle ou les troubles du spectre autistique, présentent des mutations du gène TRIO. Pour comprendre les mécanismes moléculaires responsables de ces troubles et les processus…

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Observation au microscope de l’hippocampe d’une souris porteuse de mutations du gène TRIO
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Observation au microscope de l’hippocampe d’une souris porteuse de mutations du gène TRIO

Observation au microscope de l’hippocampe d’une souris porteuse de mutations du gène TRIO. Les scientifiques cherchent à visualiser les anomalies présentes au niveau de cette zone du cerveau chez les souris porteuses de cette mutation. Certaines personnes atteintes de troubles neurologiques, tels que la déficience intellectuelle ou les troubles du spectre autistique, présentent des mutations du gène TRIO. Pour comprendre les mécanismes moléculaires responsables de ces troubles et les processus…

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Observation au microscope de l’hippocampe d’une souris porteuse de mutations du gène TRIO
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Analyse d’une coupe de cervelet de souris porteuse de mutations du gène TRIO

Analyse d’une coupe de cervelet de souris porteuse de mutations du gène TRIO. Une coupe sagittale du cervelet, région située à l’arrière du crâne, permet d’analyser sa structure afin de voir les anomalies chez les souris mutantes. La coupe est colorée au crésyl violet (coloration de Nissl) qui permet de visualiser les cellules sur la coupe histologique (fine tranche observable au microscope) du cerveau. Certaines personnes atteintes de troubles neurologiques, tels que la déficience…

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Analyse d’une coupe de cervelet de souris porteuse de mutations du gène TRIO
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Culture de neurones de souris porteuses de mutations du gène TRIO

Culture de neurones de souris porteuses de mutations du gène TRIO. Le milieu de culture est placé dans un incubateur à 37 °C et doit être renouvelé avec de nouveaux nutriments pour permettre la croissance des cellules. Les manipulations sont effectuées dans des conditions stériles pour éviter leur contamination par des bactéries ou d’autres micro-organismes. Ces cellules permettront aux scientifiques d’étudier les gènes et d’analyser finement l’effet des mutations sur la morphologie de la…

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Culture de neurones de souris porteuses de mutations du gène TRIO
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Culture de neurones de souris porteuses de mutations du gène TRIO

Culture de neurones de souris porteuses de mutations du gène TRIO. Le milieu de culture est placé dans un incubateur à 37 °C et doit être renouvelé avec de nouveaux nutriments pour permettre la croissance des cellules. Les manipulations sont effectuées dans des conditions stériles pour éviter leur contamination par des bactéries ou d’autres micro-organismes. Ces cellules permettront aux scientifiques d’étudier les gènes et d’analyser finement l’effet des mutations sur la morphologie de la…

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Culture de neurones de souris porteuses de mutations du gène TRIO
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Culture de neurones de souris porteuses de mutations du gène TRIO

Culture de neurones de souris porteuses de mutations du gène TRIO. Le milieu de culture est placé dans un incubateur à 37 °C et est régulièrement renouvelé avec de nouveaux nutriments pour permettre la croissance des cellules. Les manipulations sont effectuées dans des conditions stériles pour éviter leur contamination par des bactéries ou d’autres micro-organismes. Ces cellules permettront aux scientifiques d’étudier les gènes et d’analyser finement l’effet des mutations sur la morphologie de…

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Culture de neurones de souris porteuses de mutations du gène TRIO
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Culture de neurones de souris porteuses de mutations du gène TRIO

Culture de neurones de souris porteuses de mutations du gène TRIO. Le milieu de culture est placé dans un incubateur à 37 °C et est régulièrement renouvelé avec de nouveaux nutriments pour permettre la croissance des cellules. Les manipulations sont effectuées dans des conditions stériles pour éviter leur contamination par des bactéries ou d’autres micro-organismes. Ces cellules permettront aux scientifiques d’étudier les gènes et d’analyser finement l’effet des mutations sur la morphologie de…

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Culture de neurones de souris porteuses de mutations du gène TRIO
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Observation au microscope des cultures de neurones de souris

Observation au microscope des cultures de neurones de souris. Les scientifiques vérifient ici l’état des cellules, c’est-à-dire si elles sont vivantes ou mortes. Ces cellules permettront aux scientifiques d’étudier les gènes et d’analyser finement l’effet des mutations responsables des troubles neurologiques sur la morphologie de la cellule. Certaines personnes atteintes de troubles neurologiques, tels que la déficience intellectuelle ou les troubles du spectre autistique, présentent des…

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Observation au microscope des cultures de neurones de souris
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Observation au microscope des cultures de neurones de souris

Observation au microscope des cultures de neurones de souris. Les scientifiques vérifient ici l’état des cellules, c’est-à-dire si elles sont vivantes ou mortes. Ces cellules permettront aux scientifiques d’étudier les gènes et d’analyser finement l’effet des mutations responsables des troubles neurologiques sur la morphologie de la cellule. Certaines personnes atteintes de troubles neurologiques, tels que la déficience intellectuelle ou les troubles du spectre autistique, présentent des…

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Observation au microscope des cultures de neurones de souris
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Récupération des cellules de souris en culture pour conserver les protéines d’intérêt

Récupération des cellules de souris en culture pour conserver les protéines d’intérêt. L’ajout d’une solution de lyse dans la boîte de pétri permet l’éclatement des cellules pour accéder aux protéines qui intéressent les chercheurs. En grattant la boîte de Petri ils peuvent récupérer le lysat cellulaire (résultat de leur éclatement) avec les protéines et conserver le tout dans de l’azote liquide afin d’étudier précisément les mutations et leur effet sur la protéine TRIO. Certaines personnes…

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Récupération des cellules de souris en culture pour conserver les protéines d’intérêt
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Récupération des cellules de souris en culture pour conserver les protéines d’intérêt

Récupération des cellules de souris en culture pour conserver les protéines d’intérêt. L’ajout d’une solution de lyse dans la boîte de pétri permet l’éclatement des cellules pour accéder aux protéines qui intéressent les chercheurs. En grattant la boîte de Petri ils peuvent récupérer le lysat cellulaire (résultat de leur éclatement) avec les protéines et conserver le tout dans de l’azote liquide afin d’étudier précisément les mutations et leur effet sur la protéine TRIO. Certaines personnes…

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Récupération des cellules de souris en culture pour conserver les protéines d’intérêt
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Récupération de cellules de souris en culture dans une boîte de Pétri

Récupération de cellules de souris en culture dans une boîte de Pétri. L’ajout d’une solution de lyse permet l’éclatement des cellules pour accéder aux protéines qui intéressent les chercheurs. En grattant la boîte de Petri ils peuvent récupérer le lysat cellulaire (résultat de leur éclatement) pour ensuite conserver les extraits de protéines dans de l’azote liquide et étudier précisément les mutations et leur effet sur la protéine TRIO. Certaines personnes atteintes de troubles neurologiques,…

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Récupération de cellules de souris en culture dans une boîte de Pétri
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Récupération de cellules de souris en culture dans une boîte de Pétri

Récupération de cellules de souris en culture dans une boîte de Pétri. L’ajout d’une solution de lyse permet l’éclatement des cellules pour accéder aux protéines qui intéressent les chercheurs. En grattant la boîte de Petri ils peuvent récupérer le lysat cellulaire (résultat de leur éclatement) pour ensuite conserver les extraits de protéines dans de l’azote liquide et étudier précisément les mutations et leur effet sur la protéine TRIO. Certaines personnes atteintes de troubles neurologiques,…

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Récupération de cellules de souris en culture dans une boîte de Pétri
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Conservation de protéines dans de l’azote liquide

Conservation de protéines dans de l’azote liquide. Après avoir réalisé une lyse cellulaire pour accéder aux protéines d'intérêt (TRIO et NAV1), le lysat cellulaire est récupéré et conservé dans de l’azote liquide. Cette technique permet de le congeler instantanément à -196 °C sans abîmer les protéines. Les tubes sont ensuite stockés au congélateur à -80 °C avant d’être utilisés. Les protéines contenues dans ces tubes seront analysées par électrophorèse sur gel (ou "western blotting"). Certaines…

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Conservation de protéines dans de l’azote liquide
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Electrophorèse de protéines sur gel (ou "western blotting")

Electrophorèse de protéines sur gel (ou "western blotting"). Cette technique de biochimie permet de détecter des protéines spécifiques extraites de cellules, comme ici les protéines TRIO et NAV1 qui ont un rôle majeur dans le développement neuronal. Certaines personnes atteintes de troubles neurologiques, tels que la déficience intellectuelle ou les troubles du spectre autistique, présentent des mutations du gène TRIO. Pour comprendre les mécanismes moléculaires responsables de ces troubles et…

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Electrophorèse de protéines sur gel (ou "western blotting")
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Electrophorèse de protéines sur gel (ou "western blotting")

Electrophorèse de protéines sur gel (ou "western blotting"). Cette technique de biochimie permet de détecter des protéines spécifiques extraites de cellules, comme ici les protéines TRIO et NAV1 qui ont un rôle majeur dans le développement neuronal. Certaines personnes atteintes de troubles neurologiques, tels que la déficience intellectuelle ou les troubles du spectre autistique, présentent des mutations du gène TRIO. Pour comprendre les mécanismes moléculaires responsables de ces troubles et…

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Electrophorèse de protéines sur gel (ou "western blotting")
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Amplification de fragments d’ADN par réaction de polymérisation en chaîne (PCR)

Amplification de fragments d’ADN par réaction de polymérisation en chaîne (PCR). Après avoir récupéré les fragments d’ADN qui les intéressent, les scientifiques les amplifient par PCR pour détecter les souris porteuses de la mutation du gène TRIO. Cette technique permet d’obtenir de grandes quantités d’un fragment d’ADN spécifique et de longueur définie. Les produits PCR sont ensuite chargés sur gel d’agarose afin de les visualiser : leur taille indiquera si la souris est porteuse ou non de la…

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Amplification de fragments d’ADN par réaction de polymérisation en chaîne (PCR)
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Mise en place d’un bain-marie pour réaliser une digestion enzymatique de fragments d’ADN amplifiés

Mise en place d’un bain-marie à 37 °C pour réaliser une digestion enzymatique de fragments d’ADN qui ont été amplifiés par polymérisation en chaîne (PCR). Avec cette technique, le fragment d’ADN est coupé en deux uniquement s’il y a une mutation du gène TRIO. L’ADN digéré est ensuite chargé sur gel d’agarose pour séparer les fragments d’ADN en fonction de leur taille et ainsi reconnaître l’ADN muté, composé de deux petits fragments, et l’ADN normal, composé d’un seul grand fragment. Certaines…

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Mise en place d’un bain-marie pour réaliser une digestion enzymatique de fragments d’ADN amplifiés

CNRS Images,

Nous mettons en images les recherches scientifiques pour contribuer à une meilleure compréhension du monde, éveiller la curiosité et susciter l'émerveillement de tous.