Aller au contenuAller au menuAller à la recherche

Thèse Malorie Dagnas

"Rôle de l'acétylation des histones dans différentes formes de mémoire impliquant l'hippocampe et le striatum chez la souris : effet du vieillissement."

Le 14 décembre 2012

Les modifications post-traductionnelles des histones jouent un rôle majeur dans la régulation de l'expression de gènes impliqués dans la plasticité et la mémoire. Parmi ces modifications, l'acétylation des histones permet le maintien de la chromatine dans un état « permissif », accessible pour la transcription. Nos travaux visent à identifier le rôle joué par l'acétylation de deux histones, H3 et H4, dans la formation de différentes formes de mémoire mettant en jeu les systèmes hippocampique et striatal chez la souris. Nous avons également recherché si des perturbations d'acétylation des histones sont responsables des déficits mnésiques observés au cours du vieillissement. Nous avons utilisé deux types d'apprentissage en piscine de Morris permettant de dissocier la mémoire spatiale, impliquant principalement l'hippocampe et la mémoire procédurale/indicée, impliquant le striatum. Nos résultats mettent en lumière une régulation différentielle de l'acétylation des histones dans l'hippocampe et le striatum selon la nature de la tâche et l'âge des animaux. L'apprentissage spatial induit une augmentation de l'acétylation des histones sélectivement dans l'hippocampe (CA1 et gyrus denté) alors que la tâche indicée augmente l'acétylation des histones spécifiquement dans le striatum. Nous montrons également que des changements opposés de l'acétylation de H3 (augmentation) et de H4 (diminution) dans l'hippocampe pourraient contribuer aux déficits de mémoire spatiale observés chez les souris âgées. Lors d'un test de compétition en piscine de Morris, durant lequel les souris ont le choix entre les stratégies spatiale et indicée pour résoudre la tâche, l'injection intra-hippocampique de Trichostatine A (TSA), un inhibiteur des histones déacétylases, immédiatement après l'apprentissage, perturbe la fonction striatale et favorise l'utilisation préférentielle de la stratégie spatiale hippocampique. Cependant, cet effet de la TSA est absent chez les souris âgées dont la fonction hippocampique est altérée. Dans une dernière série d'expérience, l'analyse des effets d'une injection intra-hippocampique de TSA, après un apprentissage spatial, a permis de préciser les contributions respectives des histones H3/H4 et du facteur de transcription CREB dans les déficits mnésiques associés au vieillissement. Dans leur ensemble, nos travaux apportent des éléments importants concernant l'importance de l'acétylation des histones dans la modulation des interactions entre systèmes de mémoire hippocampique et striatal.

Mots-clés : Systèmes de mémoire, mémoire spatiale, mémoire procédurale, acétylation des histones, CREB, vieillissement, hippocampe, striatum

 

"Role of histone acetylation in different forms of memory involving the hippocampus and striatum in mice : effect of aging."

Post-translational modifications of histone proteins play a crucial role in regulating plasticity and memory-related gene expression. Among these modifications, histone acetylation leads to a relaxed or "opened" chromatin state, permissive for transcription. Our work aims to identify the role played by histone H3 and H4 acetylation in the formation of different forms of memory involving hippocampal and striatal systems in mice. We also examined whether alterations of histone acetylation are responsible for age-associated memory deficits. We used two versions of the Morris water maze learning task to dissociate a spatial form of memory that relies on the hippocampus and a procedural/cued memory supported by the striatum. Our results highlight a differential regulation of histone acetylation within the hippocampus and striatum depending on the nature of the task and age of animals. Spatial and cued learning elicited histone acetylation selectively in the hippocampus (CA1 region and dentate gyrus) and the striatum, respectively. Age-related spatial memory deficits were associated with opposite changes in H3 acetylation (increase) and H4 (decrease) selectively in the hippocampus. During a water maze competition task in which mice can choose between spatial and cue-guided strategies, intra-hippocampal injection of Trichostatin A (TSA), an histone deacetylase inhibitor, immediately post-acquisition, impaired striatal function and promoted the use of a hippocampus-based spatial strategy. However, this effect of TSA was absent in old mice in which hippocampal function is impaired. In a final series of experiments, analysis of the effects of intra-hippocampal TSA injection immediately after a spatial training helped to clarify the respective contributions of histone H3/H4 and the transcription factor CREB in spatial memory deficits associated with aging. Taken together, our work provides important information regarding the importance of histone acetylation in modulating interactions between hippocampal and striatal memory systems.

Key words: Memory systems, spatial memory, procedural memory, histone acetylation, CREB, aging, hippocampus, striatum, memory consolidation, Morris water maze, mice.

 

 

mailto:malorie.dagnas@u-bordeaux1.fr
Dernière mise à jour le 01.07.2013

Focus

Malorie Dagnas
PhD Student, (CNRS UMR 5287 – INCIA), Equipe interactions entre émotions et systèmes de mémoire. Université Bordeaux Segalen


Malorie Dagnas a préparé sa thèse sous la direction de Nicole MONS à l'Institut des Neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine (CNRS UMR 5287 – INCIA), équipe interactions entre émotions et systèmes de mémoire. Elle présentera :" Rôle de l'acétylation des histones dans différentes formes de mémoire impliquant l'hippocampe et le striatum chez la souris : effet du vieillissement"


Jury

Catherine LE MOINE (DR, CNRS Univ. Bordeaux), Président du jury
Hélène MARIE (CR, CNRS Univ. Nice), Rapporteur
Bruno POUCET (DR, CNRS Univ. Aix Marseille), Rapporteur
Joëlle ROCHE (Pr., CNRS Univ. Poitiers), Examinateur
Nicole MONS (CR, CNRS Univ. Bordeaux), Directrice de thèse