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Directeur
de recherche à l'Inserm
Patrick
Charnay, né le 3 février 1954, ancien élève
de l'École polytechnique (1976), docteur ès sciences
(1981), est directeur de recherche à l'Institut national
de la santé et de la recherche médicale (Inserm)
depuis 1987. Il est également Professeur chargé
de cours à l'École polytechnique depuis 1996. Il
a dirigé une équipe au Laboratoire européen
de biologie moléculaire (EMBL) d'Heidelberg (1984-1989),
puis à l'École normale supérieure (ENS),
où il est également directeur de l'Unité
368 (Biologie moléculaire du développement) de l'Inserm
et de l'Institut de biologie (IFR 36 ENS-CNRS-Inserm).
Généticien
moléculaire, Patrick Charnay a centré ses recherches
sur les mécanismes de régulation contrôlant
le développement précoce du système nerveux,
central et périphérique, des vertébrés.
Patrick
Charnay a orienté l'ensemble de sa carrière vers
l'étude des mécanismes moléculaires de contrôle
de l'expression génétique. Son premier objet d'étude
a été le génome du virus de l'hépatite
B (HBV), dont il a réalisé le clonage et le séquençage.
Ces travaux ont ouvert la voie au développement d'un vaccin
sûr et efficace contre cette maladie qui constitue un problème
de santé publique majeur. Par la suite, il a abordé
le contrôle de la différenciation cellulaire à
travers des études qui ont constitué une première
étape décisive de l'analyse de la régulation
des gènes de la globine.
Depuis 1986, l'équipe de Patrick Charnay se consacre à
l'étude du contrôle transcriptionnel du développement
du système nerveux. Elle en a en particulier identifié
un acteur essentiel, le facteur de transcription, Krox20. Krox20
possède un domaine d'interaction avec l'ADN de type "doigts
à zinc" et l'équipe a proposé le premier
modèle moléculaire d'une telle interaction, ainsi
qu'un code de reconnaissance de l'ADN par les doigts à
zinc. La partie postérieure du cerveau, le rhombencéphale,
est sujette à un processus de segmentation qui en gouverne
la morphogenèse. Krox20 y joue un rôle décisif
en en coordonnant plusieurs aspects : développement et
extension de territoires, acquisition de leur identité,
ségrégation des populations cellulaires. Ces différentes
fonctions sont remplies en contrôlant positivement ou négativement
l'expression de nombreux gènes, incluant les gènes
Hox et ceux des récepteurs Eph. L'ensemble de ces
travaux, ainsi que des résultats récents sur la
régulation de l'expression du gène Krox20
lui-même, ont permis à l'équipe d'élaborer
un modèle cohérent rendant compte d'une part des
aspects essentiels de la morphogenèse du rhombencéphale
et d'autre part de la mémorisation d'informations positionnelles
par la crête neurale en migration.
L'équipe de Patrick Charnay travaille également
sur la myélinisation du système nerveux périphérique,
dans laquelle Krox20 joue un rôle de gène
"maître". L'identification des séquences
régulatrices de Krox20 a permis de commencer à
décrypter le réseau de régulation contrôlant
ce processus et des analyses de transcriptome en cours complèteront
cette étude. Des modèles murins de démyélinisation
périphérique ont été développés
sur la base de ces résultats. L'équipe s'intéresse
enfin à un nouveau type cellulaire, les cellules des capsules-frontières,
qui se trouvent à l'interface entre système nerveux
central et périphérique. Elle a montré que
ces cellules jouent deux rôles essentiels : elles sont nécessaires
au maintien de l'intégrité des colonnes de motoneurones
et elles constituent un réservoir de cellules multipotentes
du système nerveux périphérique. Ces cellules
pourraient donc constituer des cellules souches de ce système
et suscitent un intérêt considérable.
Mots clés : régulation génétique,
transcription, développement, système nerveux
Prix et distinctions
Prix de Paris de la Ligue nationale française
contre le cancer (1988)
Membre de l'European Molecular Biology Organisation (1995)
Membre de l'Academia Europaea (1998)
Publications les plus représentatives
Galibert, F., Mandart, E., Fitoussi, F.,
Tiollais, P. and Charnay, P.
Nucleotide sequence of the hepatitis B virus genome (subtype
ayw) cloned in E. coli
Nature (1979) 281, 646-650
CHARNAY, P., GERVAIS, M., LOUISE, A., GALIBERT, F. and TIOLLAIS,
P.
Biosynthesis of hepatitis B virus surface antigen in Escherichia
coli
Nature (1980) 286, 893-895
CHARNAY, P., TREISMAN, R., MELLON, P., CHAO, M., AXEL, R. and
MANIATIS, T.
Differences in the regulated expression of cloned human alpha
globin and beta globin genes introduced into MEL cells: the
role of intragenic sequences
Cell (1984) 38, 251-263
WILKINSON, D., BHATT, S., CHAVRIER, P., BRAVO, R. and CHARNAY,
P.
Segment-specific expression of a zinc finger gene in the developing
nervous system of the mouse
Nature (1989) 337, 461-464
NARDELLI, J., GIBSON, T.J., VESQUE, C. and CHARNAY, P.
Base sequence discrimination by zinc-finger DNA-binding domains
Nature (1991) 349, 175-178
SCHNEIDER-MAUNOURY, S., TOPILKO, P., SEITANIDOU, T., LEVI, G.,
COHEN-TANNOUDJI, M., POURNIN, S., BABINET, C. and CHARNAY, P.
Disruption of Krox-20 results in alteration of rhombomeres
3 and 5 in the developing hindbrain Cell (1993) 75, 1199-1214
TOPILKO, P., SCHNEIDER-MAUNOURY, S., LEVI, G., BARON-VAN EVERCOOREN,
A., BEN YOUNES CHENNOUFI, A., SEITANIDOU, T., BABINET, C. and
CHARNAY, P.
Krox-20 controls myelination in the peripheral nervous system
Nature (1994) 371, 796-799
JACQUIN, T., BORDAY, V., SCHNEIDER-MAUNOURY, S., TOPILKO, P.,
GHILINI, G., KARO, F., CHARNAY, P. and CHAMPAGNAT, J.
Reorganization of pontine rhythmogenic neuronal networks in
Krox-20 knock-out mice
Neuron (1996) 17, 747-758
GIUDICELLI, F., TAILLEBOURG, E., CHARNAY, P. and GILARDI-HEBENSTREIT,
P.
Cell autonomous and cell non-autonomous roles of Krox-20
in hindbrain patterning
Genes & Dev. (2001) 15, 567-580
MARO, G.S., VERMEREN, M., VOICULESCU, O., MELTON, L., COHEN,
J., CHARNAY, P. and TOPILKO, P.
Neural crest boundary caps constitute a source of neuronal and
glial cells of the PNS
Nature Neuroscience (2004) 7, 930-938
Le
4 janvier 2005
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