Évolution du développement et des génomes - Denis Duboule

Collège de France
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Directeur du laboratoire de Morphogenèse Moléculaire à l'Université de Genève et du laboratoire de Génomique du Développement à l'Ecole Polytechnique fédérale de Lausanne, Denis Duboule et ses équipes travaillent sur les mécanismes de régulations génétiques qui sous­‐tendent le développement des mammifères, incluant des interfaces avec la génétique médicale, la biologie de l'évolution et la régulation de la transcription.

  1. 3d ago

    Conférence - Claude Desplan : Du système visuel au cortex : lignages stochastiques chez les invertébrés et mammifères

    Denis Duboule Chaire Évolution du développement et des génomes Collège de France Année 2025-2026 Déterminisme et stochasticité au cours du développement neuronal Conférence - Claude Desplan : Du système visuel au cortex : lignages stochastiques chez les invertébrés et mammifères Claude Desplan Silver Professor, Département de Biologie, Université de New York, États-Unis Résumé Le cortex des mammifères se développe à partir de cellules souches qui se divisent pour produire de façon séquentielle les six couches corticales en commençant par les couches les plus profondes. Cependant, chaque couche contient de nombreux types neuronaux. En utilisant un modèle simple (le système visuel de la drosophile), nous montrerons comment une désynchronisation entre les divisions cellulaires des cellules souche neuronales et leur progression temporelle donne lieu à une production stochastique d'une grande variété de neurones, et comment ce concept peut être appliqué à la neurogénèse du cortex ou de la rétine mammifère.

    56 min

  2. May 28

    Conférence - Claude Desplan : Contributions spatiales et temporelles à la diversification neuronale

    Denis Duboule Chaire Évolution du développement et des génomes Collège de France Année 2025-2026 Déterminisme et stochasticité au cours du développement neuronal Conférence - Claude Desplan : Contributions spatiales et temporelles à la diversification neuronale Claude Desplan Silver Professor, Département de Biologie, Université de New York, États-Unis Résumé Le cerveau humain contient un immense nombre de types neuronaux. Comment est établie cette diversité au cours du développement ? L'origine spatiale des cellules souche neuronales ainsi que l'évolution temporelle de ces cellules souche au cours de leurs divisions contribuent à cette diversité. En utilisant des systèmes cérébraux plus simples, nous décrirons les mécanismes moléculaires impliqués dans ces processus développementaux et comment ils s'appliquent au développement cortical humain.

    1h 7m

  3. Mar 27

    04 - L'ADN, acteur et témoin de l'évolution des animaux : Les gènes Hox et la formation de la queue ; approche ciblée

    Denis Duboule Évolution du développement et des génomes Collège de France Année 2025-2026 04 - L'ADN, acteur et témoin de l'évolution des animaux : Les gènes Hox et la formation de la queue ; approche ciblée Résumé Les gènes Hox et la formation de la queue. Approche par l'analyse globale de variants évolutifs intraspécifiques et par des études ciblées de gain de fonction. Cette quatrième leçon commence par un bref rappel de quelques points clés développés dans la leçon précédente, concernant en particulier l'étude d'une publication récente qui s'intéresse à la question de l'évolution de la longueur de la queue, en l'abordant au niveau de populations de souris évoluant dans des habitats différents, et en utilisant les outils de la génétique quantitative qui permettent d'isoler des loci à trait quantitatif (QTL). Dans le système discuté (des écotypes différents de la souris silvestre peromyscus maniculatus), pas moins de six loci quantitatifs différents sont impliqués dans les variations de la longueur de la queue. Un gène candidat potentiel est le gène Hoxd13 dont la quantité d'ARNm semble diminuer chez les animaux montrant une queue plus longue. Des hypothèses sont discutées qui expliquent comment ce gène pourrait agir sur cette réduction, la plus probable étant une augmentation de la population de cellules progénitrices présentes dans le bourgeon de la queue, permettant ainsi un allongement plus important. Cet effet quantitatif du gène Hoxd13 est renforcé par l'analyse d'études précédentes qui montraient que lorsque ces gènes Hox13 sont exprimés trop tôt et de façon trop antérieure (gain de fonction), le phénotype inverse était obtenu, à savoir une réduction, voire même une troncation importante de la queue. La fin de cette leçon est consacrée aux mécanismes de formation des vertèbres et de leur nombre, revenant ainsi sur la question initiale du cours, à savoir la façon dont l'ADN peut modifier des structures au cours de l'évolution ainsi que la relation qui existe entre ce système de « codage » génétique, d'une part, (notre génome), et l'apparition des formes, d'autre part.

    1h 21m

  4. Mar 20

    03 - L'ADN, acteur et témoin de l'évolution des animaux : Les gènes Hox et la formation de la queue ; approche globale

    Denis Duboule Évolution du développement et des génomes Collège de France Année 2025-2026 03 - L'ADN, acteur et témoin de l'évolution des animaux : Les gènes Hox et la formation de la queue ; approche globale Résumé Tbxt et la disparition de la queue chez les grands singes et chez l'homme. Approche ciblée. Les gènes Hox et la formation de la queue. Approche par l'analyse globale de variants évolutifs intraspécifiques.

    1h 21m

  5. Mar 13

    02 - L'ADN, acteur et témoin de l'évolution des animaux : La disparition de la queue chez les grands singes

    Denis Duboule Collège de France Évolution du développement et des génomes Année 2025-2026 02 - L'ADN, acteur et témoin de l'évolution des animaux : La disparition de la queue chez les grands singes Résumé Rappel des points importants de la leçon précédente. Histoire du locus T et clonage du gène Tbxt. Importance potentielle de ce gène dans la perte de la queue chez les hominidés, suite à un phénomène de saut d'exon spécifique aux humains et aux grands singes.

    1h 25m

  6. Mar 6

    01 - L'ADN, acteur et témoin de l'évolution des animaux : L'ADN, cause proximale ou cause ultime de notre évolution ?

    Denis Duboule Collège de France Évolution du développement et des génomes Année 2025-2026 01 - L'ADN, acteur et témoin de l'évolution des animaux : L'ADN, cause proximale ou cause ultime de notre évolution ? Résumé Cette première leçon commencera par un rappel des principes fondamentaux de la discipline de l'évo-dévo, avec un aspect historique touchant à l'importance de l'ADN en tant que source potentielle de variations évolutives. Ensuite, le « locus T », et son importance dans le développement de la génétique moléculaire des mammifères, sera présenté, également de façon historique, avant d'arriver au clonage du gène central de ce locus, le gène Tbxt (ou T ou Brachyurie).

    1h 30m

  7. 11/05/2025

    Conférence - Neil Shubin : How Do New Biological Inventions Arise in Evolution? Lessons from Fossils, Embryos, and Genes

    Denis Duboule Chaire Évolution du développement et des génomes Collège de France Année 2025-2026 Nos ancêtres les poissons Conférence - Neil Shubin : How Do New Biological Inventions Arise in Evolution? Lessons from Fossils, Embryos, and Genes Neil Shubin Université de Chicago, Président élu de l'Académie nationale des sciences (NAS), États-Unis Résumé When we look at the history of life at a grand scale, from the earliest single celled organism to complex animals alive today, we see a past filled with great revolutions. Major transformations pervade this history, involving new features, new developmental processes, new ways of living, and new ecological interactions. In our own lineage, over the past 500 million years some fish evolved to live on land, reptiles evolved to fly, and primates evolved the ability to talk, walk, and think. For each of these major transitions we recognize features that allowed them to happen. The standard view is that these innovations were enablers for a major revolution: for example, feathers arose for flight, lungs, for life on land, etc. But this view couldn't be farther from the truth. Lungs evolved in fish well before they ever took steps on land, feathers arose in dinosaurs before they could fly, and so on. The features that play a role in great evolutionary changes arise by repurposing existing features for new functions. This view of evolutionary tinkering, first pioneered by François Jacob in the 1970's, carries profound implications for modern molecular and paleontological evolutionary biology.

    45 min

  8. 10/29/2025

    Conférence - Neil Shubin : The Evolutionary Origins of Bones and Teeth

    Denis Duboule Chaire Évolution du développement et des génomes Collège de France Année 2025-2026 Nos ancêtres les poissons Conférence - Neil Shubin : The Evolutionary Origins of Bones and Teeth Neil Shubin Université de Chicago, Président élu de l'Académie nationale des sciences (NAS), États-Unis Résumé Teeth and bones are fundamental features of vertebrate organisms. The earliest vertebrates date from fossils that are over 500 million years old and existed at the time of the Cambrian Explosion, a great burst of innovation in the evolutionary history. The first creatures with tissues similar to our teeth and bones aren't seen until tens of millions of years later. Some of these reports have been controversial because challenges imaging the fossils and comparing the tissues between fossil and living forms. New imaging technologies have transformed our ability to study this issue. Studies from multiple laboratories have revealed that tissues equivalent to our teeth and bones originally evolved outside the body—in the bony exoskeletons of our jawless fish ancestors. Inside this exoskeletal armor are small structures that are distinctly toothlike. Detailed comparisons of these features among living and fossil vertebrates and invertebrates reveal that the earliest teeth likely had a sensory function in the external tissues of these fish. Assessing diverse fossil fish reveals that many distinct features of our bones and teeth, such as the capacity to remodel, originally came about in jawless fish.

    46 min
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