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 Le xénope

     


 Contact 

Daniel BOUJARD, unité « Interactions cellulaires et moléculaires », CNRS et Université de Rennes 1, daniel.boujard(at)univ-rennes1.fr

 Mode de reproduction 

Les xénopes s'élèvent et se reproduisent en aquarium : ils ne montent à la surface de l'eau que pour respirer. Les conditions d’élevage de X. tropicalis sont néanmoins plus délicates.
Xenopus laevis :
Densité dans l’aquarium : 1 animal pour 4 litres d'eau, température entre 20 et 22°C, renouvellement de l’eau régulier.
La maturité sexuelle apparaît environ à un an et demi pour la femelle et un an pour le mâle.
Période de reproduction : toute l'année par stimulation hormonale.
La ponte a lieu environ 12 à 15 heures après la stimulation à l'HCG. Les femelles peuvent être stimulées tous les trois mois. Les œufs sont ensuite fécondés in vitro.Le nombre d’embryons à chaque ponte est d’environ 4000.
Xenopus tropicalis :
Densité dans l’aquarium : 1 animal pour 2 litres d'eau, température entre 22 et 25°C, renouvellement de l’eau régulier.
La maturité sexuelle apparaît vers 4 à 6 mois.
Période de reproduction : toute l'année par stimulation hormonale.
La fécondation in vitro est pratiquée à 24°C, la ponte a lieu environ 4 heures après la stimulation à l'HCG et dure 3-4 heures. Le nombre d’embryons à chaque ponte est d’environ 3-4000.


 Outils disponibles 

Transgenèse possible chez X. laevis et en développement chez X. tropicalis :
- par co-incubation de noyaux de spermatozoïdes, du plasmide portant le transgène, d’enzymes de restriction et des extraits d'ovocytes en interphase permettant la décondensation de l'ADN du noyau de spermatozoïde puis injection de ce mélange dans des oeufs non fécondés.
- par co-injection d'une transposase, la meganuclease I-SceI, avec un plasmide contenant le transgène flanqué de deux sites de reconnaissance pour l'enzyme.
Xénopuces : Etude globale des transcriptomes au cours du développement à l’aide de puces oligonucléotides.
Morpholinos : Extinction de gènes au cours des premières étapes du développement.
Ovocyte : Production de protéines d’intérêt par micro injection d’ARNm.
Extraits acellulaires : Etudes biochimiques molécules du cycle cellulaire.
Techniques d’imagerie pour le suivi des embryons de façon non invasive à l’échelle subcellulaire


 Databases 

http://indigene.epigenomique.genopole.fr:81/
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/guide/frog/
http://www.faculty.virginia.edu/xtropicalis/
http://www.xenbase.org/common/
http://indigene.epigenomique.genopole.fr:81/axeldb
http://genome.jgi-psf.org/Xentr4/Xentr4.home.html



 Introduction 

Les intérêts du modèle peuvent se décliner de la façon suivante :
- La segmentation holoblastique, propre aux amphibiens, permet des approches en embryologie expérimentale remarquable. Il est également possible de réaliser des cultures d’explants dont on peut contrôler la différenciation, de microinjecter des ARN, des antisens ou des anticorps dans des blastomères ciblés au moins jusqu’au stade 128 cellules.
- L’utilisation de l’ovocyte comme tube à essai : l’ovocyte, de grande taille (1,25mm) est utilisé depuis longtemps par toutes les équipes qui s’intéressent au fonctionnement des canaux, de récepteurs ou de transporteurs membranaires.
- La reprise de la méiose est chez cette espèce sous le contrôle de la progestérone et se visualise facilement par une dépigmentation du pôle animal qui fait suite à l’éjection du premier globule polaire. Il s’agit donc d’un modèle de premier choix pour l’étude des cascades de signalisation qui sont nécessaires au passage de la prophase 1 à la métaphase.
- L’absence de phase G1 et G2 au cours des douze premières divisions embryonnaires est un phénomène qui est propice à l’étude du cycle cellulaire (et en particulier à la préparation d’extraits cellulaires). Il permet également de travailler sur le contrôle de l’expression des ARN maternels et représente un modèle unique pour l’étude du démarrage de l’activité transcriptionnelle du génome zygotique.
- L’utilisation d’extraits acellulaires caractéristiques des différentes phases du cycle cellulaire permet des études biochimiques des divisions mitotiques.
- La métamorphose, sous le contrôle des hormones thyroïdiennes, permet le développement de recherches fondamentales sur l’apoptose mais fait aussi de l’embryon de Xénope un modèle incontournable pour l’étude des perturbateurs de l’axe thyroïdien.


 Données générales 

Classification phylogénétique : amphibiens anoures de la famille des pipidae
Génome en cours de séquençage
Xenopus laevis :
3,1 milliards de paires de bases
Nombre de gènes : inconnu (environ 11 500 clones complets correspondant à 10 000 gènes non-redondants identifiés au 14/09/2009 sources : Xenopus Gene Collection-NIH)
Xenopus tropicalis :
1,7 milliards de paires de bases
Nombre de gènes : environ 20 000 (séquence publiée par Hellsten et al., Science 2010, disponible ici)


 Disciplines principales 

Biologie Cellulaire
Biologie du Développement
Ecotoxicologie
Neurosciences
Biochimie
Biologie évolutive
Cancérologie
Génétique
Génomique (Génomique comparée)
Immunologie (Immunologie comparée)
Modèles de maladie humaine (hors cancer)
Pharmacologie
Phylogénétique
Physiologie animale
Sciences comportementales
Toxicologie


 Infrastructures 

Centre de Ressources Biologiques "Xénope", Université de Rennes 1 :
http://xenopus.univ-rennes1.fr/
Centre d’exploration et de recherche fonctionnelle amphibien et poisson (CERFAP) :
http://www.genopole.org/Resultats-de-la-Recherche.html?id_fiche=567
Plateau technique Transgenèse amphibiens, Université Paris Sud Evry :
http://www.ifr144.u-psud.fr/Transgenese-Amphibiens?77
Laboratoire NetD, Neurobiologie et développement équipe 5, Cellules souches et neurogenèse dans la rétine :
http://www.inaf.cnrs-gif.fr/ned/equipe05/accueil_05.html
UMR 8080-Développement, Morphogenèse et Evolution, équipe "Rétinogenèse" :
http://www.umr8080.u-psud.fr/Retinogenesis/retinogenesis-research.html
Entreprise Watchfrog :
http://www.watchfrog.fr/


 Bibliographie 

Sites web :
http://www.bigre.ulb.ac.be/Users/jvanheld/papers/vanHelden_ProBio_deBoeck_20081111.pdf
http://www.nih.gov/science/models/xenopus/advantages.html