Groupe de Recherche Cytogénomique Structurale et Evolutive

GDR 3047
(CEA, Cirad, CNRS, ENVT, Ifremer, INRA, IRD, MNHN, Université Paris-Sud 11, Université Versailles-St Quentin)

Responsable :
Gauthier Dobigny

(IRD/CBGP, Montpellier)


Accueil




UMR CNRS 7138, Equipe Phylogénie et Service de Systématique Moléculaire, MNHN, Département Systématique et Evolution, Paris


MNHN
CP 26
43 rue Cuvier
75231 Paris cedex 5

fax : 01 40 79 38 44


Personnel impliqué


Céline BONILLO (AI MNHN)
tél. : 01 40 79 38 29
courriel :bonillo@mnhn.fr

Jean-Pierre COUTANCEAU (TCE CNRS)
tél. :01 40 79 38 39
courriel : coutance@mnhn.fr

Catherine OZOUF-COSTAZ (IRHC CNRS, membre CG)
tél. : 01 40 79 37 54
courriel : ozouf@mnhn.fr



Thèmes d'implication

SP et SGCC

 

Domaines de Recherche actuels

Nous travaillons essentiellement avec les approches de cytogénétique classique et moléculaire sur des chromosomes de poissons acanthomorphes . Cependant il nous arrive fréquemment d'apporter nos compétences à d'autres équipes travaillant sur des groupes zoologiques différents (crustacés, mollusques, rongeurs, reptiles.).

 

Techniques mises en oeuvre

Sur le plan technologique, nous préparons presque toujours les chromosomes lors de missions sur le terrain, par des techniques in vivo ou, surtout récemment, par culture cellulaire . Chez les acanthomorphes l'organe hématopoiétique le plus riche en divisions cellulaires est le rein céphalique, qui est utilisé in vivo , parfois avec la rate, après injection de colchicine à l'animal, ou en culture
in vitro.
Nous avons également commencé à développer des techniques de cultures de lymphocytes et fibroblastes en collaboration avec Stefan Chilmonczyk (INRA, Jouy en Josas), mais les protocoles ne sont pas standardisables et varient énormément d'une famille à l'autre. Les préparations chromosomiques sont ensuite rapportées congelées au laboratoire. Bien conservées, il est possible de les utiliser pour de la FISH (hybridation in situ en fluorescence) pendant plus de dix ans.



Double-FISH de BACs du séquençage de la région du déterminisme du sexe
chez le Tilapia, Oreochromis niloticus (Coll. J.F. Baroiller et Tom Kocher)



Chromosomes de Notothenioides antarctiques : Trematomus hansoni ,
culture de rein céphalique, DAPI(coll. avec Eva Pisano)

Nous établissons les nombres et formules chromosomiques et classons les chromosomes par paires sur la base de leur morphologie, et de marquages des bandes chromatidiennes (bandes C, DAPI, CMA3.) mais le marquage en bandes est souvent difficile à réussir sur les chromosomes de poissons. C'est pourquoi nous nous sommes rapidement tournés vers la FISH à l'aide de divers marqueurs moléculaires, clonés dans différents vecteurs (BACs, plasmides, cosmides) pour caractériser et comparer les chromosomes. Pour faire de la cytogénétique comparée et du mapping chromosomique à large échelle, nous essayons de sélectionner des marqueurs moléculaires d'une taille suffisante pour être détectés en FISH sans problème, et dont les séquences sont assez conservées pour être hybridées, par exemple, sur les chromosomes de toutes les espèces d'une famille entière. Ce travail fait l'objet d'un projet commun (BQR MNHN) en collaboration avec Agnès DETTAI, MCM dans notre UMR.

Notre équipe utilise également la FISH sur fibres d'ADN peignées (« Fiber-FISH »). Les fibres sont peignées à la main, ou à la machine, avec la technologie et l'appareil mis au point par Aaron Bensimon (Institut Pasteur).

Tous ces résultats sont analysés à l'aide de caryotypage / FISH-imaging, comportant un microscope Zeiss à fluorescence, une camera refroidie Coolsnap ES de Photometrics, une roue de filtres d'excitation le tout couplé à un logiciel d'analyse des chromosomes animaux « GENUS » (Applied Imaging).



Thématiques de recherche

Nous nous intéressons principalement à l'analyse comparative des changements chromosomiques qui se sont produits au cours de deux grandes radiations évolutives d'espèces poissons téléostéens Les caractères chromosomiques sont utilisés comme tout autre type de caractère (morphologique, moléculaire, morphométrique, etc.) pour la comparaison entre espèces et la reconstruction phylogénétique.

- Les cichlidés des grands lacs africains sont un des modèles les plus connus de « species flocks » en eaux douces (coll. Yves FERMON, MNHN ; T. KOCHER, Université du Maryland, USA)

- Les notothenioides, sous-ordre de téléostéens endémiques de l' Antarctique, représentent un modèle de radiation évolutive en milieu marin thermiquement isolé. Leurs caryotypes sont fortement diversifiés, avec des formules différentes chez certaines espèces, par population ou même sur un seul secteur géographique. Notre équipe travaille sur ce groupe depuis 25 ans. Le matériel nécessaire à ces recherches a été récolté au cours d'une quinzaine de campagnes, tout autour de l'Océan Austral. Il est conservé à -20°C (préparations sur lames et/ou suspensions) et permet le mapping de gènes et la comparaison entre genres et espèces à grande échelle. (Financements : ANR blanc ANTFLOCKS ; IPEV, CNRS, MNHN). Collaboration : équipe d'Eva PISANO (Université de Gênes, Italie).



Chromosomes de Notothenioides antarctiques : Trematomus pennellii,
FISH d'une sonde télomérique (coll. avec Eva Pisano)


Chromosomes de Notothenioides antarctiques : Gymnodraco acuticeps ,
culture de rein céphalique, marquage DAPI, après dénaturation(coll. avec Eva Pisano)

Nous collaborons également, avec l'approche cytogénétique moléculaire, à plusieurs programmes de génomique.

- Analyse comparée de l'évolution du déterminisme du sexe et de la différentiation des chromosomes sexuels :
- dans le groupe de cichlidés Tilapia ( Financements : ANR Genanimal FISH-sex et PERCIMAP) en coll. avec le CIRAD Montpellier ( équipe de J. F. BAROILLER), Olivier CORITON l'INRA Rennes, UMR 118 (Olivier CORITON, membre du GDR) et le CNRS Rennes, UMR6061 (Christophe HITTE et Francis GALIBERT), et T. KOCHER, Université du Maryland, USA. Ces projets comprennent le séquençage au génoscope de la région du déterminisme du sexe de Tilapia, la réalisation d'un panel de clones d'hybrides d'irradiation (RH) et d'une carte RH à haute densité et l'ancrage par FISH, sur les chromosomes, d'un ensemble de marqueurs sélectionnés d'après leur position sur la carte à haute densité et des marqueurs de gènes provenant du séquençage
- chez le platyfish Xiphophorus maculatus , en tant qu'espèce-modèle (région du déterminisme du sexe séquencée au Génoscope), en coll. avec Jean-Nicolas VOLFF, ENS Lyon (http://www.cns.fr/externe/Francais/Projets/Projet_QH/QH.html )

- Pour mémoire, le poisson-coffre Tetraodon . Pendant sept années, nous avons travaillé sur contrat avec le Génoscope dans le programme de séquençage complet du génome ultra-compact de ce poisson ( http://www.cns.fr/externe/Francais/Projets/Projet_C/C.html ) : contrôle des assemblages de séquences par ancrage sur les chromosomes ; localisation de familles de gènes ; étude de la distribution et de l'abondance des séquences répétées et des éléments transposables dans les chromosomes.

Recherche de collaborations
Nous sommes demandeurs de collaborations et de technologies pour la mise au point de techniques de CGH et Zoo-FISH (microdissection et préparation des sondes incluses).

 


Quelques publications

1) Géant E., Mouchel-Vielh E., Coutanceau J.P., Ozouf-Costaz C., Deutsch J., 2006. Are Cirripedia hopeful monsters? 2. Cytogenetic approach and evidence for a Hox gene cluster in the cirripede crustacean Sacculina carcini . Devel. Genes Evol ., sous presse.

2) Fischer C., Bouneau L., Coutanceau J.P., Weissenbach J., Ozouf-Costaz C., Volff J.N., 2005. Diversity and clustered distribution of retrotransposable elements in the compact genome of the pufferfish Tetraodon nigroviridis . Cytogenet. Genome Res. 110 : 522-536.

3) Mazzei F., Ghigliotti L., Bonillo C., Coutanceau J.P., Ozouf-Costaz C., Pisano E., 2004. Chromosomal patterns of major and 5S rDNAs in six icefish (Perciformes, Channichthyidae, Notothenioidei) . Polar Biol. 28 : 47-55.

4) Jaillon O., Aury J.M., Brunet F., Petit J.L., Maucelli E., Bouneau L., Fischer C., Ozouf-Costaz C., Bernot A., Nicaud S., Jaffe D., Fischer S., Lutfalla G., Dossat C., Segurens B., Da Silva C., Salanoubat M., Levy M., Boudet N., Castellano S., Anthouard V., Jubin C., Castelli V., Katinka M., Vacherie B., Biémont C., Skalli Z., Cattolico L., Poulain J., de Berardinis V., Cruaud C., Duprat S., Brottier P., Coutanceau J.P. et al. , 2004.- Genome duplication in the teleost fish Tetraodon nigroviridis reveals the early vertebrate proto-karyotype. Nature 431 : 946-957.

5) Fischer C., Bouneau L., Coutanceau J.P., Weissenbach J., Volff J.N., Ozouf-Costaz C., 2004. Global heterochromatic colocalization of transposable elements with minisatellites in the compact genome of the pufferfish Tetraodon nigroviridis. Gene 336 : 175-183.

6) Ozouf-Cosatz C., Brandt J., Körting C., Pisano E., Bonillo C., Couteanceau J.P., Volff J.N., 2004. Genome dynamics and chromosomal localization of the non-LTR retrotransposons Rex1 and Rex3 in Antarctic fish. Antarctic Sci. 16 : 51-57.

7) Pisano E., Cocca E., Mazzei F., Ghigliotti L., Di Prisco G., Detrich III H.W., Ozouf-Cosatz C., 2003. Mapping of a - and b -globin genes on Antarctic fish chromosomes by fluorescence in situ hybridization. Chromosome Res. 11 : 633-640.

8) Volff J.N., Bouneau L., Ozouf-Costaz C., Weissenbach J., Bernot A., Fischer C., 2003. Diversity of retrotransposable elements in compact pufferfish genomes. Trends Genet. 19 : 674-678.

9) Pisano E., Ozouf-Costaz, C., 2002. Cytogenetics and evolution in extreme environment: the case of Antarctic Fishes. In Fish adaptation . Eds Val A., Kapoor G., Oxford IBH Publishing, New Delhi : 311-338.

10) Da Silva C., Hadji H., Ozouf-Costaz C., Nicaud S., Jaillon O., Weissenbach J., Roest Crollius M., 2002. Remarkable compartmentalization of transposable elements and pseudogenes in the heterochromatin of the Tetraodon nigroviridis genome. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 99 : 13636-13641.

 

 

 

 

Dernière mise à jour : 15/05/09





Directeur de publication : Gauthier Dobigny
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