Cell Reports (Apr 2023)
XLF/Cernunnos loss impairs mouse brain development by altering symmetric proliferative divisions of neural progenitors
- Amandine Bery,
- Olivier Etienne,
- Laura Mouton,
- Sofiane Mokrani,
- Christine Granotier-Beckers,
- Laurent R. Gauthier,
- Justyne Feat-Vetel,
- Thierry Kortulewski,
- Elodie A. Pérès,
- Chantal Desmaze,
- Philippe Lestaveal,
- Vilma Barroca,
- Antony Laugeray,
- Fawzi Boumezbeur,
- Vincent Abramovski,
- Stéphane Mortaud,
- Arnaud Menuet,
- Denis Le Bihan,
- Jean-Pierre de Villartay,
- François D. Boussin
Affiliations
- Amandine Bery
- Université Paris Cité, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; Université Paris-Saclay, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France
- Olivier Etienne
- Université Paris Cité, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; Université Paris-Saclay, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France
- Laura Mouton
- Université Paris Cité, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; Université Paris-Saclay, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France
- Sofiane Mokrani
- Université Paris Cité, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; Université Paris-Saclay, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France
- Christine Granotier-Beckers
- Université Paris Cité, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; Université Paris-Saclay, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France
- Laurent R. Gauthier
- Université Paris Cité, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; Université Paris-Saclay, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France
- Justyne Feat-Vetel
- Université Paris Cité, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; Université Paris-Saclay, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France
- Thierry Kortulewski
- Université Paris Cité, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; Université Paris-Saclay, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France
- Elodie A. Pérès
- Université Paris Cité, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; Université Paris-Saclay, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; NeuroSpin, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette, France
- Chantal Desmaze
- Université Paris Cité, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; Université Paris-Saclay, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France
- Philippe Lestaveal
- Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), PSE-SANTE/SERAMED, 92262 Fontenay-aux-Roses, France
- Vilma Barroca
- Université Paris Cité, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; Université Paris-Saclay, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France
- Antony Laugeray
- Immunologie et Neurogénétique Expérimentales et Moléculaires – UMR7355 CNRS – 3B, rue de la Férollerie, 45071 Orléans, France
- Fawzi Boumezbeur
- NeuroSpin, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette, France
- Vincent Abramovski
- Université Paris Cité, Imagine Institute, Laboratory “Genome Dynamics in the Immune System”, Equipe labellisée La LIGUE, INSERM UMR 1163, 75015 Paris, France
- Stéphane Mortaud
- Immunologie et Neurogénétique Expérimentales et Moléculaires – UMR7355 CNRS – 3B, rue de la Férollerie, 45071 Orléans, France; Université d’Orléans, Orléans, France
- Arnaud Menuet
- Immunologie et Neurogénétique Expérimentales et Moléculaires – UMR7355 CNRS – 3B, rue de la Férollerie, 45071 Orléans, France; Université d’Orléans, Orléans, France
- Denis Le Bihan
- NeuroSpin, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette, France
- Jean-Pierre de Villartay
- Université Paris Cité, Imagine Institute, Laboratory “Genome Dynamics in the Immune System”, Equipe labellisée La LIGUE, INSERM UMR 1163, 75015 Paris, France
- François D. Boussin
- Université Paris Cité, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; Université Paris-Saclay, Inserm, CEA, Stabilité Génétique Cellules Souches et Radiations/iRCM, 92265 Fontenay-aux-Roses, France; Corresponding author
- Journal volume & issue
-
Vol. 42,
no. 4
p. 112342
Abstract
Summary: XLF/Cernunnos is a component of the ligation complex used in classical non-homologous end-joining (cNHEJ), a major DNA double-strand break (DSB) repair pathway. We report neurodevelopmental delays and significant behavioral alterations associated with microcephaly in Xlf−/− mice. This phenotype, reminiscent of clinical and neuropathologic features in humans deficient in cNHEJ, is associated with a low level of apoptosis of neural cells and premature neurogenesis, which consists of an early shift of neural progenitors from proliferative to neurogenic divisions during brain development. We show that premature neurogenesis is related to an increase in chromatid breaks affecting mitotic spindle orientation, highlighting a direct link between asymmetric chromosome segregation and asymmetric neurogenic divisions. This study reveals thus that XLF is required for maintaining symmetric proliferative divisions of neural progenitors during brain development and shows that premature neurogenesis may play a major role in neurodevelopmental pathologies caused by NHEJ deficiency and/or genotoxic stress.