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Exemple d’invalidation du gène HOXC8

Chez les souris HOXC8 -/- , dans près de 9 cas sur 10 on observe un changement d’identité de la première vertèbre lombaire (L1) vers une identité de vertèbre thoracique (T13). Ceci se manifeste par une paire de côtes flottantes supplémentaires (« côtes 14 ») notées par une étoile * sur cette photo.

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Exemple d’invalidation du gène HOXC8
Exemple d’invalidation de gène : HOXB8 (vue de profil)

Vue de côté (détail).
En plus de la modification observable au niveau des cotes T1 et T2, noter, chez la souris KO, l’absence d’une excroissance typique de la vertèbre T2 (petit cadre à gauche).

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Exemple d’invalidation de gène : HOXB8 (vue de profil)
Exemple d’invalidation de gène : HOXB8 (vue de face)

Vue de face des cages thoraciques d’une jeune souris sauvage (+/+) et d’une souris KO pour HOXB8 (-/-).

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Exemple d’invalidation de gène : HOXB8 (vue de face)
Exemple de HOXB8 chez la souris

Expression du gène lacZ (en bleu foncé) en lieu et place de HOXB8 chez un jeune embryon de souris. On détecte une expression dans le tube neural et les somites, avec une frontière antérieure au niveau de la 7e pré-vertèbre de l’embryon.
 

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Exemple de HOXB8 chez la souris
Principe de l’invalidation d’un gène

L’invalidation d’un gène est le remplacement de ce gène, dans le génome de l’organisme, par une version modifiée, inactive, de ce gène. Dans cet exemple, le gène A est remplacé par un autre gène : lacZ. Ce remplacement est permis par la présence de séquences identiques entre la construction et le gé...

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Principe de l’invalidation d’un gène
Obtention de souris KO pour un gène

Le croisement des hétérozygotes obtenus précédemment, entre eux, permet l’obtention (dans la proportion de 1/4 de la descendance) d’individus homozygotes : ce sont les individus KO, chez qui le gène a été invalidé.

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Obtention de souris KO pour un gène
Obtention de souris hétérozygotes

Le croisement d’une souris mosaïque (dont les cellules sexuelles dérivent des cellules ES recombinées) avec une souris sauvage (ne possédant pas cette mutation) permet d’obtenir, pour 50 % de la descendance, des souris hétérozygotes pour cette mutation.

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Obtention de souris hétérozygotes
Des cellules ES recombinées aux souris mosaïques

L’injection de cellules ES recombinées dans de très jeunes embryons de souris (ces cellules s’intègrent à l’embryon) permet l’obtention d’individus mosaïques, dérivant pour partie de cellules non modifiées, et pour partie de cellules recombinées.

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Des cellules ES recombinées aux souris mosaïques
Réalisation de cellules ES modifiées

A. Un vecteur a été réalisé : plasmide portant le gène lacZ (dans notre exemple), entouré des séquences bordant le gène A dans le génome. Ce vecteur est introduit dans des cellules ES.B. Dans quelques cellules ES, un évènement de recombinaison homologue a lieu : grâce à une reconnaissance des séquen...

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Réalisation de cellules ES modifiées
Un exemple de vecteur de recombinaison homologue

Ce vecteur est un plasmide bactérien portant le gène lacZ (qui remplace le gène invalidé), avec, en amont et en aval, des séquences qui entourent le gène à invalider dans le génome de l’organisme.

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Un exemple de vecteur de recombinaison homologue
Un exemple de méthode pour invalider un gène

Pour invalider un gène, on peut le remplacer par un autre gène, par exemple un gène rapporteur tel que le gène lacZ (qui code la β-galactosidase).

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Un exemple de méthode pour invalider un gène
Préalable indispensable avant l’invalidation d’un gène

Il est nécessaire de disposer du gène à invalider et des séquences le bordant dans le génome, avant de pouvoir procéder à son invalidation.

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Préalable indispensable avant l’invalidation d’un gène
Principe du knock-out
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Principe du knock-out
Le génotype commande le phénotype
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Le génotype commande le phénotype
Pêche au chalut
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Pêche au chalut
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