IBENS - ENS

Samuel Tozer

Frédérique Godfroid — 2019-02-15T14:41:33Z

J'ai récemment été recruté comme chargé de recherche CNRS à l'IBENS dans l'équipe de Xavier Morin. Je me suis, tout au long de mon parcours intéressé aux signaux qui régulent le développement embryonnaire. Au cours de ma thèse réalisée à l'UPMC (maintenant Sorbonne Université) chez Delphine Duprez, j'ai travaillé sur les phases précoces de l'organisation spatiale des muscles du bourgeon de membre chez l'embryon de poulet. J'ai ensuite décidé pour mon post-doc de rejoindre l'équipe de James Briscoe à Londres, pour y étudier le patterning du système nerveux. J'ai montré comment les signaux BMPs diffusant à partir du toit du tube neural, sont intégrés et instruisent différentes identités dorsales. J'ai en parallèle de ce travail développé un intérêt croissant pour les mécanismes contrôlant les « décisions » de lignage au cours du processus de différenciation neurale. J'ai ainsi choisi de rejoindre l'équipe de Xavier Morin à l'IBENS pour y développer un projet sur la régulation du mode de division au cours du développement du système nerveux chez l'embryon de poulet.

La génération du bon nombre de cellules neurales repose sur une bonne « gestion » du stock initial de progéniteurs. Ce stock doit tout d'abord être amplifié grâce à des divisions symétriques. Puis des divisions asymétriques permettent de générer des cellules différenciées tout en maintenant le stock de progéniteurs, le système se concluant par des divisions symétriques terminales qui génèrent deux cellules différenciées. J'ai mis en évidence lors de mon post-doc chez Xavier Morin, l'importance d'un effecteur de la voie Notch, Mindbomb1 (Mib1) dans la régulation du mode de division. En effet, la distribution symétrique ou asymétrique de Mib1 en mitose (via son ancrage à l'appareil de Golgi et/ou au jeune centrosome) permet de biaiser la signalisation Notch entre cellules filles et de contrôler ainsi leur entrée dans la différenciation.

Je souhaite à présent explorer plus finement la dynamique sub-cellulaire des régulateurs de la différenciation neurale. Nous avons tout d'abord généré une lignée de cellules ES de souris Mib1-GFP par knock-in de la GFP et avons mis au point un protocole de différenciation des cellules ES en rosettes neuroépithéliales. Ce système nous offrira la possibilité inédite de suivre la distribution endogène d'un déterminant d'identité au cours de la différenciation neural dans un modèle vertébré. En parallèle, je continuerai à tirer profit de l'embryon de poulet afin de caractériser la nature des interactions inter-cellulaires autorisant une croissance et une différenciation harmonieuse du neuroepithelium.

Imaging

Xavier Morin — 2017-11-28T11:23:24Z

La biologie du développement vise à expliquer la construction d'un organisme mature en décrivant les différentes étapes de sa mise en place. A ce titre, elle repose sur l'observation minutieuse aux différentes échelles du vivant des évènements qui sous-tendent ce programme à tous les stades de son exécution. L'imagerie microscopique cellulaire et tissulaire joue donc un rôle essentiel dans notre discipline. En particulier, nous pensons que l'observation des cellules et des tissus vivants en temps réel est essentielle pour comprendre la dynamique des évènements biologiques. C'est pourquoi nous essayons d'utiliser l'imagerie "live" dans la plupart de nos projets de recherche.
Ainsi, pour caractériser les modes de divisions symétriques et asymétriques des progéniteurs neuraux, nous recueillons des informations sur de nombreux paramètres cellulaires pendant leur division au sein du neuroepithelium, puis nous suivons le comportement de leurs cellules filles sur de longues durées (24 à 48h) après la division afin de déterminer leur identité, et ainsi le mode de division de la cellule mère. Cette approche longitudinale est le plus sûr moyen d'établir des corrélations et de tester fonctionnellement des relations de causalité, entre les évènements précoces et plus tardifs. Nous avons également développé un projet de crible par ARN interférence basé sur l'observation en temps réel des divisions cellulaires dans un modèle de division orienté de cellules humaines in vitro, afin d'identifier de nouveaux régulateurs moléculaires de ce mécanisme cellulaire si remarquablement orchestré.

Pour réaliser ces observations qui requièrent de longues heures d'acquisition d'images, nous avons mis en place un microscope confocal "spinning disk" dont les caractéristiques nous permettent de mener à bien la plupart de ces expériences.

Ce microscope a été acquis grâce à des financements attribués par le Canceropôle Ile-de-France et par la Fédération pour la Recherche sur le Cerveau (grâce aux généreux donateurs des Rotary Clubs de France).

Publications

Xavier Morin — 2017-08-01T14:06:54Z

Baek C, Freem L, Goïame R, Sang H, Morin X#, Tozer S# (2018)
Mib1 prevents Notch Cis-inhibition to defer differentiation and preserve neuroepithelial integrity during neural delamination.
PLoS Biology 16(4):e2004162.

di Pietro F, Valon L, Li Y, Goïame R, Genovesio A, Morin X# (2017)
An RNAi screen in a novel model of oriented divisions identifies the actin capping protein Z β as an essential regulator of spindle orientation.
Current Biology 27(16):2452–2464

Saadaoui M#, Konno D, Loulier K, Goiame R, Jadhav V, Mapelli M, Matsuzaki F, Morin X# (2017)
Loss of the canonical spindle orientation function in the Pins/LGN ortholog AGS3.
EMBO Reports. 18(9):1509-1520

Tozer S#, Baek C, Fischer E, Goïame R, Morin X# (2017)
Differential routing of Mindbomb1 via centriolar satellites regulates asymmetric divisions of neural progenitors.
Neuron. 93(3):542-551.

di Pietro F, Echard A#, Morin X# (2016)
Regulation of mitotic spindle orientation : an integrated view.
EMBO Reports, 17(8):1106-1130.

Li Y, Rose F, di Pietro F, Morin X, Genovesio A# (2016)
Detection and tracking of overlapping cell nuclei for large scale mitosis analyses.
BMC Bioinformatics, 17(1):183.

Valon L, Etoc F, Remorino A, di Pietro F, Morin X, Dahan M, Coppey M# (2015)
Predictive spatiotemporal manipulation of signaling perturbations using optogenetics.
Biophysical Journal, 109(9):1785-1797.

Saadaoui M, Machicoane M, di Pietro F, Etoc F, Echard A, Morin X# (2014)
Dlg1 controls planar spindle orientation in the neuroepithelium through direct interaction with LGN
The Journal of Cell Biology, 206(6):707-717.

Elias S, Thion MS, Yu H, Moreira Sousa C, Lasgi C, Morin X, Humbert S# (2014)
Huntingtin Regulates Mammary Stem Cell Division and Differentiation.
Stem Cells Reports, 2:491-506.

Loulier K, Barry R, Mahou P, Le Franc Y, Supatto W, Matho KS, Siohoi I, Fouquet S, Dupin E, Benosman R, Chedotal A, Beaurepaire E, Morin X#, Livet J# (2014)
Multiplex cell and lineage tracking with combinatorial labels.
Neuron, 81(3):505-520.

Tozer S, Morin X# (2014)
Young Neurons Sever Ties to the Parental Niche.
Science, 343 (6167):146-147.

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

Peyre E, Morin X# (2012)
An oblique view on the role of mitotic spindle orientation in vertebrate neurogenesis.
Development, Growth and Differentiation, 54(3):287-305.

Morin X# , Bellaiche Y# (2011)
Mitotic spindle orientation in asymmetric and symmetric cell divisions during animal development.
Developmental Cell, 21(1):102-19.

Peyre E, Jaouen F, Saadaoui M, Haren L, Merdes A, Durbec P, Morin X# (2011)
A lateral belt of cortical LGN and NuMA guides mitotic spindle movements and planar division in neuroepithelial cells.
The Journal of Cell Biology. 193(1):141-54.

Boylan K, Mische S, Li M, Marques G, Morin X, Chia W, Hays T# (2008)
Motility Screen Identifies Drosophila IGF-II mRNA-Binding Protein-Zipcode-Binding Protein Acting in Oogenesis and Synaptogenesis.
PLoS Genetics 4(2):e36

Morin X#, Jaouen F, Durbec P (2007)
Control of planar divisions by the G-protein regulator LGN maintains progenitors in the chick neuroepithelium
Nature Neurosciences, 10:1440-1448

Strigini M, Cantera R, Morin X, Bastiani MJ, Bate M, Karagogeos D# (2006)
The IgLON protein Lachesin is required for the blood-brain barrier in Drosophila.
Molecular and Cellular Neurosciences, 32 : 91-101

Bobinnec Y, Morin X, Debec A# (2006)
Shaggy/GSK-3β kinase localizes to the centrosome and is required for chromosome segregation in Drosophila
Cell Motil Cytoskeleton, 63:313-20

Dunlop J#, Morin X, Corominas M, Serras F, Tear G# (2004)
Glaikit is essential for the formation of epithelial polarity and neuronal development.
Current Biology, 14 : 2039-2045

Bobinnec Y, Marcaillou C, Morin X, Debec A# (2003)
Dynamics of the endoplasmic reticulum during early development of Drosophila melanogaster
Cell Motil Cytoskeleton, 54 : 217-225

Morin X# (2003)
In vivo protein trapping in drosophila
Briefings in Functional Genomics and Proteomics, 2 : 137-141

Yu F, Morin X, Kaushik R, Bahri S, Yang X, Chia W# (2003)
A mouse homologue of Drosophila pins can asymmetrically localize and substitute for pins function in Drosophila neuroblasts
Journal of Cell Sciences, 116 : 887-896

Morin X#, Daneman R, Zavortink M, Chia W# (2001)
A protein trap strategy to detect GFP-tagged proteins expressed from their endogenous loci in Drosophila.
P.N.A.S., 98 : 15050-15055

Chia W#, Cai Y, Morin X, Tio M, Udolph G, Yu F, Yang X (2001)
Asymmetric cell division of neural progenitors in the Drosophila embryonic central nervous system.
The cell cycle and development. Wiley, Chichester, Novartis Foundation Symposium 237 : 139-157

Yu F, Morin X, Cai Y, Yang X, Chia W# (2000)
Analysis of partner of inscuteable, a novel gene required for asymmetric cell divisions in Drosophila, reveals two distinct steps in the asymmetric localisation of Inscuteable.
Cell, 100 : 399-409

Pattyn A, Morin X, Cremer H, Goridis C, Brunet JF# (1999)
The homeobox gene Phox2b is essential for the development of all autonomic derivatives of the neural crest.
Nature, 399 : 366-370

Lo L, Morin X, Brunet JF, Anderson D# (1999)
Specification of neurotransmitter identity by Phox2 proteins in neural crest stem cells
Neuron,22:693-705

Fode C, Gradwohl G, Morin X, Dierich A, LeMeur M, Goridis C, Guillemot F# (1998)
The bHLH protein NEUROGENIN 2 is a determination factor for epibranchial placode-derived sensory neurons.
Neuron 20:483-94

Pattyn A, Morin X, Cremer H, Goridis C, Brunet JF# (1997)
Expression and interactions of the two closely related homeobox genes Phox2a and Phox2b during neurogenesis.
Development 124:4065-75

Morin X, Cremer H, Hirsch MR, Kapur RP, Goridis C, Brunet JF# (1997)
Defects in sensory and autonomic ganglia and absence of locus coeruleus in mice deficient for the homeobox gene Phox2a.
Neuron 18:411-23

Membres de l'équipe

Xavier Morin — 2014-06-24T08:42:17Z

Benjamin Bunel (doctorant)
Bojana Djelic (doctorante)
Evelyne Fischer (CR INSERM)
Rosette Goïame (TCE CNRS)
Baptiste Mida (doctorant)
Xavier Morin (DR CNRS)
Samuel Tozer (CR CNRS)

anciens membres :
Alciades Petit-Vargas (IE ENS-MemoLife 2019-2021)
Kamal Bouhali (Post-doc 2018-2020)
Chooyoung Baek (M2 2015, PhD 2015-2018, actuellement étudiante en médecine)
Florencia di Pietro (M2 2012 & PhD 2012-2016, actuellement post-doc à l'Institut Curie)
Mehdi Saadaoui (post-doc 2009-2014, actuellement chargé de recherches CNRS @ IBDM Marseille)
Yingbo Li (post-doc 2014-2015)
Raphaël Corre (AI 2010-2013)

stagiaires
Théotime de Charrin (M1/Médecine-Sciences, 2022)
Amélie Wileveau (L3 ENS 2022)
Raphael Gury (L3 ENS 2019)
Timothée Manouvrier (M2 2019)
Nia Abbas (M2 IMALIS 2018)
Philibert Courau (L3 ENS 2018)
Cécile Fayollas (L3 ENS 2018)
Manon Desgres (M2, 2017)
Tala Tayoun (M1, 2017)
Bastian Rochette (MD/L3, 2016)
Aurélien Villedieu (L3 ENS, 2012)
Michela Venturi (MD/L3 Collegio Superiore Bologna University, 2012)