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Antoine VENDE Laura MASSON Le lapin Apo AI transgénique Les lapins transgéniques utilisés comme modèle pour l’étude de l’athérosclérose L2-UCO 2012/2013 Le lapin Apo AI transgénique Problématiques: - Quel est l’intérêt du lapin transgénique ? - Pourquoi s’est-on intéressé au lapin Watanabe ? - Pourquoi le gène humain inséré dans le lapin est-il intéressant ? Le lapin Apo AI transgénique I- Introduction II- Explication du métabolisme lipidique et de la maladie de l’athérosclérose III- Apolipoprotéine AI IV - Obtention de l’OGM V- Avantages et inconvénients VI- Conclusion I-Introduction Animaux transgéniques pour l’étude de maladies humaines • Modèle d’étude de maladies humaines • Lapin - Fonctions biologiques proches de l’homme - Lapins transgéniques exprimant des gènes humains pour l’étude de l’athérosclérose. • But: - Mieux comprendre les processus de l’athérosclérose - Tester de nouvelles substances pharmacologiques I-Introduction Pourquoi le lapin comme modèle animal ? • Sa taille • Courte durée de gestation • Sensible à l'introduction de lipides dans son alimentation => hypercholestérolémie • Grand nombre d’embryons. I-Introduction Lapin néozélandais transgénèse Lapin Apo AI transgénique néo-zélandais Lapin Watanabe II- Explication du métabolisme et de la maladie => Cholestérol • Le cholestérol est indispensable pour les cellules => synthèse de leur membrane • Le transport du cholestérol => lipoprotéines : - les LDL = « mauvais cholestérol » - les HDL, = « bon cholestérol » UN seul cholestérol mais 2 systèmes de transport II- Explication du métabolisme et de la maladie => Cholestérol • Si trop de LDL => dépôt sur paroi des artères => création de plaques d’athéromes LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL Artère LDL CELLULE MUSCULAIRE Mécanisme de formation des plaques d’athérome Infiltration des artères par les LDL Recrutement des monocytes et inflammation II- Explication du métabolisme et de la maladie =>L’athérosclérose Dépôts lipidiques => plaques d’athéromes Réduisent le diamètre de l’artère Dépôts => obstruction des vaisseaux La formation de ces plaques est complexe Déclenchée par l'augmentation du cholestérol (Davies MJ et al, Circulation 1996) II- Explication du métabolisme et de la maladie =>L’hypercholestérolémie familiale Maladie héréditaire Engendre l’athérosclérose: Hypercholestérolémie Mutation du gène du récepteur des LDL Lapin Watanabe: modèle animale ayant la même mutation: il est déficient en récepteur LDL Explication de l’hypercholestérolémie héréditaire LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL foie Récepteur LDL personne saine Explication de l’hypercholestérolémie héréditaire LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL LDL foie Récepteur Récepteurmuté LDL personne malade III- Apolipoprotéine AI • Apo AI = Apolipoprotéine AI : constituant les HDL Apo AI Schéma de HDL IV - Obtention de l’OGM: GENERATION DES LAPINS TRANSGENIQUES 28 lapines Néo-Zealandaises Injection d’une hormone FSH 16 lapines en stade superovulation Fécondation avec des mâles de même race Extraction des embryons Au microscope Sélection de 5OO embryons. IV - Obtention de l’OGM: PREPARATION DU FRAGMENT GENOMIQUE D'APO-Al Banque d'ADN chromosomique humain: fragments construits dans des bactériophages Criblage par hybridation avec une sonde d'ADN Digestion par enzyme EcoRI Bam HI complémentaire de de restriction: EcoRI et l‘Apo AI humaine. BamHI Récupération du fragment Apo AI sur gel d’agarose IV - Obtention de l’OGM: GENERATION DES LAPINS TRANSGENIQUES EMBRYON LAPIN EMBRYON LAPIN Micro-injecté 41 lapereaux Micro-injection du gène humain Apo AI dans le pronucléus mâle introduction des embryons dans 24 lapines en état de pseudo-gestation IV - Obtention de l’OGM: Identification des transgéniques Extraction d’ADN à partir d'un fragment de queue prélevé sur chaque lapereau Analyse par PCR de la présence du gène Apo AI 6 lapereaux transgéniques sur 41 IV - Obtention de l’OGM: CONTROLE DE L'EXPRESSION DE L'APOLIPOPROTEINE A-I HUMAINE DANS LE PLASMA DES LAPINS TRANSGENIQUES Concentration Apo AI témoin Taux de cholestérol dans l’aorte témoin transgénique transgénique % de la plaque Lipidique à la surface de l’aorte témoin transgénique Intérêt des HDL pour baisser le taux de cholestérol et diminuer l’athérosclérose LDL LDL LDL artère LDL LDL LDL LDL LDL HDL LDL LDL HDL LDL HDL HDL HDL foie LDL IV - Obtention de l’OGM: obtention d’un 2éme OGM par croisement Lapin Apo AI transgénique néo-zélandais Lapin Watanabe croisement Déficient en R-LDL = modèle pour l’hypercholestérolémie Diminution du taux de cholestérol dans l’aorte Lapin Apo AI transgénique Watanabe V- Avantages et inconvénients Les avantages: • Comprendre le métabolisme lipidique et athérosclérose • Créer et tester de nouvelles substances pharmacologiques • Etude gène => organisme entier • Le lapin transgénique permet d’obtenir un modèle + varié et + pertinent V- Avantages et inconvénients Problèmes posés par les animaux transgéniques: • Biosécurité • coût élevé d’obtention OGM • gaspillage d’animaux • Bien être des animaux • Brevetage et profits VI- Conclusion • Le lapin transgénique => bon modèle pour l’étude de l’athérosclérose => L’utilisation de lapins transgéniques est important dans la recherche médicale Bibliographie • Livres • OGM tout s’explique, de Christian Vélot • Les animaux transgéniques, de Louis-Marie Houdebine • Publication • Dyslipoproteinaemia-sensitized transgenic rabbit, de Benoit et al. • Sites internet • http://www.hypercholesterolemie-familiale.fr • http://media.enseignementsuprecherche.gouv.fr/file/_Commission_de_Genie_Genetique_/59/ 7/guide_161597.pdf