Christiane BIERKAMP-HAENLIN

BIERKAMP-HAENLIN

Christiane

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Biology of the Centrosome

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During my research activities in 6 research institutes in Europe, I studied the function during development of 7 genes (coding for transcription factors, ligands, receptors, junction proteins, and cytoskeletal organizers) involved in the formation of various tissues (in the embryo, the neural system, the epidermis, the intestine) in 3 model organisms (Drosophila, zebrafish, mouse). During this work I developed different approaches in molecular, genetic, cellular and developmental biology.
In the team we study the dynamics and function of microtubules at the molecular and cellular levels. I initiated a new line of research to study in an integrated organism, the mouse, the morphogenesis of the epidermis during which the microtubule cytoskeleton is reorganized from a radial, centrosomal, organization to a non-centrosomal cortical organization. To analyze the role of this microtubule reorganization during epidermal morphogenesis, I generated mice carrying a tissue-specific loss-of-function mutation of a centrosomal microtubule-organizing protein, ninein.
In the ninein knockout model, we characterized a phenotype of thinner epidermis and delayed differentiation. This phenotype was associated with a role of ninein in the mitotic spindle orientation process in proliferating cells and a cortex-associated role of ninein in differentiating keratinocyte cells, necessary for cortical microtubule organization, and subsequently for increased formation of intercellular junctions and apical transport during epidermal barrier formation.
To better understand the thin-skin phenotype in ninein knockout mice, we are currently investigating how alterations in microtubule organization affect cell shape, mechanical properties, and nuclear positioning. We are using different cell biology approaches, including immunofluorescence, cell culture, and tissue immunohistochemistry. We have expanded our study using ninein knockout mice to include the morphogenesis of other tissues, such as the nervous system and bone, where developmental defects are observed.

Au cours de mes activités de recherche dans 6 instituts de recherche en Europe, j'ai étudié la fonction au cours du développement de 7 gènes (codant pour des facteurs de transcription, ligands, récepteurs, protéines de jonctions, et organisateurs du cytosquelette) impliqués dans la formation de divers tissus (chez l’embryon, le système neural, l’épiderme, l’intestin) chez 3 organismes modèles (Drosophile, poisson zèbre, souris). Au cours de ces travaux j’ai développé différentes approches de biologie moléculaire, génétique, cellulaire et du développement.
Dans l'équipe nous étudions la dynamique et la fonction des microtubules à l’échelle moléculaire et cellulaire. J’ai initié un nouvel axe de recherche pour étudier chez un organisme intégré, la souris, la morphogenèse de l'épiderme au cours de laquelle le cytosquelette des microtubules est réorganisé d'une organisation radiale, centrosomale, à une organisation corticale non-centrosomale, corticale. Pour analyser le rôle de cette réorganisation microtubulaire au cours de la morphogenèse de l’épiderme, j’ai généré des souris porteuses d'une mutation perte de fonction tissu-spécifique d'une protéine centrosomale d'organisation des microtubules, la ninéine. Dans le modèle ninein knock-out nous avons caractérisé un phénotype d'épiderme plus fin et de retard de différenciation. Ce phénotype était associé à un rôle de la ninéine dans le processus d'orientation du fuseau mitotique dans les cellules en prolifération et à un rôle de la ninéine associé au cortex dans les cellules kératinocytes en différenciation, nécessaire pour l’organisation corticale des microtubules, puis pour la formation accrue des jonctions intercellulaires et le transport apical lors de la formation de la barrière épidermique.
Pour mieux comprendre le phénotype de peu fine chez la souris ninein knockout-out, nous étudions actuellement comment des altérations d'organisation de microtubules affectent la forme de la cellule, ses propriétés mécaniques et le positionnement du noyau. Nous utilisons différentes approches de biologie cellulaire, immunofluorescence, culture de cellules et immunohistochime sur tissus. Nous avons élargi notre étude utilisant les souris ninein knock-out à la morphogenèse d'autres tissus tels que système nerveux et le système osseux, dans lesquelles des défauts de développement sont observés.