Chercheurs


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Serge McGraw, PhD

Professeur-chercheur adjoint
Centre de recherche du CHU Sainte-Justine et Université de Montréal
Département Obstétrique-Gynécologie, Faculté de médecine
3175, Côte Sainte-Catherine, bureau #A733
Montréal (Québec)  H3T 1C5
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Téléphone: 514 345-4931 poste 4268                                  

Intérêts de recherche :

Dérèglements épigénétiques et développement embryonnaire

Résultats récents :

Les principaux travaux de recherche de Serge McGraw portent sur la compréhension de l'instabilité épigénétique survenant lors d'une interruption du maintien de la méthylation de l'ADN au cours du développement embryonnaire précoce. Son laboratoire de recherche vise à comprendre comment, pendant le développement de l'embryon, un dérèglement du programme épigénétique peut être impliqué dans la survenue de troubles développementaux prénataux ou suivant la naissance.

Modifications Épigénétiques et Développement Embryonnaire

Les modifications épigénétiques sont des petits groupements chimiques qui peuvent être apposés directement sur le génome (ADN), ou encore sur les protéines (histones) impliquées dans la structure et la compaction de la chromatine. Ces diverses modifications fournissent un moyen par lequel une séquence génétique peut être fonctionnellement activées ou désactivées à un moment précis au cours du développement cellulaire, sans toutefois altérer la séquence d'ADN. Au cours du développement embryonnaire les cellules se divisent et se développent selon un programme qui leur est propre, programme dicté par un profond remaniement des modifications épigénétiques. Nous pensons qu'une entrave quelconque se produisant pendant l'établissement de ce programme épigénétique embryonnaire peut accentuer la vulnérabilité à déployer divers troubles développementaux.

Dérèglement Épigénétique et Troubles Neuro-Développementaux chez l'Enfant

Au cours des dernières décennies on a observé une recrudescence de troubles neuro-développementaux chez l'enfant (ex: autisme, troubles déficitaires de l'attention et de l'apprentissage, retards développemental et intellectuel). Selon de nombreuses études, l'exposition de l'embryon ou du fœtus à des insultes environnementales néfastes (ex: mauvaise alimentation, polluants chimiques, drogue, alcool) au cours de la grossesse serait l'une des principales causes de cette recrudescence. Puisque ces insultes peuvent altérer le paysage épigénétique et que ces dernières sont massivement remaniées dans le jeune embryon, nous pensons qu'un dérèglement épigénétique embryonnaire causé par ces insultes pourrait altérer le programme de développement normal du système nerveux central et mener à cette recrudescence de troubles neuro-développementaux. Cependant, nous ne possédons que des connaissances limitées sur les processus de dérégulation épigénétique et plusieurs questions demeurent sans réponse. Parmi celles-ci: Quelles sont les modifications épigénétiques les plus susceptibles aux dérèglements pendant le développement embryonnaire? Quels dysfonctionnements de modulateurs épigénétiques mènent à ces dérèglements? Comment un dérèglement épigénétique évolue-t-il depuis son origine embryonnaire jusqu'à l'éclosion d'un trouble neuro-développemental à la naissance ou pendant l’enfance? Afin de répondre à ces questions, l’équipe du laboratoire de Serge McGraw utilise des modèles in vitro de cellules souches ainsi que des modèles animaux comportant divers incidents épigénétiques orchestrés dans le programme épigénétique embryonnaire. Par le biais de facteurs environnementaux neurotoxiques ou manipulations génétiques ces modèles permettent d’investiguer l'épigénome, dans un contexte normal ou perturbé, afin de finement disséquer les mécanismes de dérégulation épigénétique associés aux troubles neuro-développementaux. Ses recherches approfondiront significativement nos connaissances sur les dérèglements initiés sur l'épigénome du jeune embryon, ainsi que sur l'évolution de ces dérèglements conduisant au développement de troubles neuro-développementaux pendant le développement du cerveau chez l'enfant. Il est vital de comprendre la nature de ces dérèglements épigénétiques à travers le développement du cerveau dans le but d'acquérir la capacité pour concevoir des traitements épigénétiques ciblés pour les désordres du cerveau.

 

Publications :

Siklenka K, Erkek S, Godmann M, Lambrot R, McGraw S, Lafleur C , Cohen T , Xia J , Suderman M , Hallett M, Trasler J, Peters AH, Kimmins S. (2015). Disruption of histone methylation in developing sperm impairs offspring health transgenerationally. Science. 350(6261).

McGraw S, Zhang JX, Farag M, Chan D, Caron M, Konermann C, Oakes CC, Mohan KN, Plass C, Pastinen T, Bourque G, Chaillet JR, Trasler JM. 2014. Transient DNMT1 suppression reveals hidden heritable marks in the genome. Nucleic Acids Res. 2015 Feb 18;43(3):1485-97. doi: 10.1093/nar/gku1386.

Shaffer B, McGraw S, Xiao S, Chan D, Trasler JM, Chaillet JR. 2014. The Dnmt1 intrinsically disordered domain regulates genomic methylation during development. Genetics. 2015 Feb;199(2):533-41. doi: 10.1534/genetics.114.173609.

Fortier AL, McGraw S (co-first), Lopes FL, Niles KM, Landry M, Trasler JM. 2014. Modulation of imprinted gene expression following superovulation. Mol Cell Endocrinol. May 5;388(1-2):51-7.

Magnus N, Garnier D, Meehan B, McGraw S, Lee TH, Caron M, Bourque G, Milsom C, Jabado N, Trasler JM, Pawlinski R, Mackman N, Rak J. 2014. Tissue factor expression provokes escape from tumor dormancy and leads to genomic alterations. PNAS. Mar 4;111(9):3544-9.

McGraw S, Shojaei Saadi HA, Robert C. 2013. Meeting the methodological challenges of studying the embryonic epigenome. Mol Hum Reproduction. Dec;19(12):809-27.

McGraw S, Oakes CC, Martel J, Cirio MC, de Zeeuw P, Mak W, Barlolomei MS, Chaillet JR, Trasler JM. 2013. Loss of DNMT1o disrupts imprinted X chromosome inactivation and accentuates placental defects in females. Plos Genetics. Nov;9(11):e100387.

Garner JL, Niles KM, McGraw S, Yeh JR, Cushnie DW, Hermo L, Nagano MC, Trasler JM. 2013. Stability of DNA methylation patterns in spermatogonia under conditions of MTHFR deficiency and methionine supplementation. Biol Reprod. Nov 27;89(5):125.

Vigneault C, Gravel C, Vallée M, McGraw S, Sirard MA. 2009. Unveiling the bovine embryo transcriptome during the maternal to embryonic transition. Reproduction. Feb;137(2):245-57.

Vigneault C, McGraw S, Sirard MA. 2009. Spatio-temporal expression of transcriptional regulators in concert with the maternal to embryonic transition during bovine in vitro embryogenesis. Reproduction. Jan;137(1):13-21. Citations: 10, facteur d'impact: 3.55

McGraw S, Morin G, Vigneault C, Leclerc P, Sirard MA. 2007. Investigation of MYST4 histone acetyltransferase and its involvement in mammalian gametogenesis. BMC Dev Biol. Nov 2;7(1)123.

McGraw S, Vigneault C, Sirard MA. 2007. Temporal expression of factors involved in chromatin remodeling and in gene regulation during early bovine in vitro embryo development. Reproduction. Mar;133(3):597-608.

McGraw S, Vigneault C, Tremblay K, Sirard MA. 2006. Characterization of linker histone H1FOO during bovine in vitro embryo development. Mol Reprod Dev. 73(6):692-9.

Tremblay K, Vigneault C, McGraw S, Morin G, Sirard MA. 2006. Identification and characterization of a novel bovine oocyte-specific secreted protein gene. Gene. 375:44-53.

Tremblay K, Vigneault C, McGraw S, Sirard MA. 2005. Expression of cyclin B1 messenger RNA isoforms and initiation of cytoplasmic polyadenylation in the bovine oocyte. Biol Reprod. 72(4):1037-44.

Vigneault C, McGraw S, Massicotte L, Sirard MA. 2004. Transcription factor expression patterns in bovine in vitro-derived embryos prior to maternal-zygotic transition. Biol Reprod. 70(6):1701-9.

McGraw S, Robert C, Massicotte L, Sirard MA. 2003. Quantification of histone acetyltransferase and histone deacetylase transcripts during early bovine embryo development. Biol Reprod. 68:383-9.

Robert C, McGraw S, Massicotte L, Pravetoni M, Gandolfi F, Sirard MA. 2002. Quantification of housekeeping transcript levels during the development of bovine preimplantation embryos. Biol Reprod. 67(5):1465-72.

Robert C, Hue I, McGraw S, Gagne D, Sirard MA. 2002. Quantification of cyclin B1 and p34(cdc2) in bovine cumulus-oocyte complexes and expression mapping of genes involved in the cell cycle by complementary DNA microarrays. Biol Reprod. 67(5):1456-64.

 

Chapitres de livres

McGraw S & Trasler JM. 2013. Oocyte epigenetics and the risks for imprinting disorders associated with assisted reproduction. Biology & Pathology of the Oocyte 2nd Edition. Cambridge University Press. Online Publication October 10th.

Robert C, McGraw S, Gagné D, Sirard MA. 2003. Library subtraction and microarray screening to isolate oocyte specific transcripts in the cow. Mammalian Embryo Genomics, Ed: OECD: 57-66.

Prix et distinctions :

  • Subvention pour nouvelles collaborations. Réseau Québécois en Reproduction (RQR). 2015
  • Postdoctorale. Institut de Recherche de L'Hôpital de Montréal pour Enfants. 2007-2012
  • Postdoctorale. Fonds de la Recherche en Santé du Québec. 2009-2011
  • Postdoctorale. Fonds Québécois de la Recherche sur la Nature et les Technologies. 2007-2009
  • PhD. Conseil de Recherches en Sciences Naturelles et Génie du Canada. 2003-2005
  • PhD. Université Laval. 2002-2004
  • PhD, travail-étude. Université Laval. 2002
  • 1ere position, présentation orale. Breakthroughs in Reproduction and Development Research Day of the Center for the Study of Reproduction at McGill. 2014.
  • 1ere position, présentation orale. Breakthroughs in Reproduction and Development Research Day of the Center for the Study of Reproduction at McGill. 2013.
  • Bourse, scientifique invité. German Cancer Research Center (DKFZ). Heidelberg, Allemagne. 2011
  • 1ere position, présentation par affiche. Chromatin: Structure & Function Meeting. Aruba. 2011
  • Bourse, congrès international. Réseau Québécois en Reproduction. 2011
  • Bourse, congrès international. Institut de Recherche de L'Hôpital de Montréal pour Enfants. 2008
  • Tableau d'honneur, programme de doctorat. Faculté des études supérieures. Université Laval. 2007
  • Bourse, congrès international. Centre de la Recherche en Biologie de la Reproduction. 2004
  • Bourse, congrès international. Centre de la Recherche en Biologie de la Reproduction. 2001