Chercheur

Titres

• Chef adjoint, Axe de recherche - Pathologies fœtomaternelles et néonatales, CHU Sainte-Justine
• Professeur-chercheur adjoint, Département obstétrique-gynécologie, Faculté de médecine, Université de Montréal

• Stage postdoctoral en épigénétique, Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill, Hôpital de Montréal pour enfants, Département de génétique humaine, Université McGill, Montréal, Canada, 2007-2014
• Doctorat en biologie de la reproduction, Département des sciences animales, Université Laval, Québec, Canada, 2002-2007
• Maîtrise en biologie de la reproduction, Département des sciences animales, Université Laval, Québec, Canada, 2000-2001
• Baccalauréat en biochimie, Université Laval, Québec, Canada, 1997-2000
• Diplôme en sciences de la santé, Université de Moncton, Nouveau-Brunswick, Canada, 1994-1997

Sommaire de carrière

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 neurodéveloppementaux 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.

Expertises de recherche

• Modifications et interactions épigénétiques
• Dérèglements épigénétiques
• Développement embryonnaire et placentaire
• Cellules souches embryonnaires
• Exposition prénatale une insulte environnementale
• Origine développementale de la santé et des maladies
• Approches techniques par séquençage de nouvelle génération

Prix et distinctions

• Subvention, projet de recherche en équipe, Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT), 2017
• Subvention pour nouvelles collaborations, Réseau Québécois en reproduction (RQR), 2015
• Bourse de formation postdoctorale, Institut de recherche de l'Hôpital de Montréal pour Enfants. 2007-2012
• Bourse de formation postdoctorale, Fonds de recherche du Québec - Santé (FRQS), 2009-2011
• Bourse, programme scientifique invité, German Cancer Research Center (DKFZ), Heidelberg, Allemagne, 2011
• Bourse de formation postdoctorale, Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT), 2007-2009
• Tableau d'honneur, thèse de doctorat, Faculté des études supérieures, Université Laval, 2007
• Bourse de formation doctorale, Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), 2003-2005

Présentations

• Chronologie et évolution de perturbations épigénétiques induites pendant le développement embryonnaire précoce: Modélisation de troubles développementaux. Axe de Recherche Pathologies Fœtomaternelles et Néonatales. Centre de Recherche du Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine. Montréal. 2015
• Implication des Dérèglements Épigénétiques prénataux dans l'émergence de Troubles Développementaux. Département d'Obstétrique-Gynécologie, Centre de Recherche du Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine. Montréal. 2014
• Transient DNMT1 suppression reveals hidden heritable marks in the genome 2nd Canadian Conference on Epigenetics: Epigenetics, Eh! London. 2014
• Transient DNMT1 suppression reveals hidden heritable marks in the genome. Breakthroughs in Reproduction and Development Research Day. Université McGill. 2014
• Le dérèglement épigénétique et l'origine développementale de la santé et des maladies. Axe de Recherche Pathologies Fœtomaternelles et Néonatales. Centre de Recherche du Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine. Montréal. 2014
• Sustained loss of DNA methylation at imprinted-like loci following transient Dnmt1 deficiency in mouse ES cells. Breakthroughs in Reproduction and Development Research Day. Université McGill. 2013
• L'interdépendance des facteurs épigénétiques: implication durant le développement embryonnaire et la santé reproductive. Département d’Obstétrique-Gynécologie. Centre Hospitalier de l'Université Laval. 2013
• Epigenetic instability following perturbation of DNA methylation patterns. Hot Topics in Reproduction. Université McGill. 2012
• Transient Dnmt1 deficiency in mouse embryonic stem cells results in aberrant DNA methylation patterns at imprinted and non-imprinted loci 4e Symposium du Réseau Québécois en Reproduction. Montréal.. 2011
• Epigenetic instability following perturbation of DNA methylation patterns. Epigenomics and Cancer Risk Factors Division. German Cancer Research Center (DKFZ). Allemagne. 2011
• Loss of Dnmt1o disrupts imprinted X-chromosome inactivation and placental integrity in females. Journée de la Recherche Postdoctorale. Université McGill. 2011
• DNMT1o and the role of the early embryo in maintaining and transmitting epigenetic patterns to the progeny. Hot Topics in Reproduction. Université McGill. 2011
• Deficiency in maternal DNMT1o disrupts global DNA methylation and imprinted X chromosome inactivation in extra-embryonic tissues. Breakthroughs in Reproduction and Development Research Day of the Centre for the Study of Reproduction at McGill. Université McGill, Montréal. 2010
• L’épigénome et les fonctions reproductrices. 17e Rencontre Hivernale des Biologistes en Reproduction du Québec. Centre de Recherche en Reproduction. 2009
• Études de facteurs impliqués dans le remodelage de la chromatine chez les gamètes et les embryons bovins. Défense de thèse. Université Laval. 2007
• Chromatin remodeling in gametes and embryos. Département des Sciences de l’Agriculture et Nutrition. Université de l’Alberta. 2006
• Le remodelage de la chromatine dans les gamètes. Département de Biologie. Université de Moncton. 2006
• Le secret le plus précieux de l’ovule: la recette de la totipotence.13e Rencontre Hivernale des Biologistes en Reproduction du Québec. Centre de Recherche en Reproduction. 2005
• Caractérisation de H1FOO dans l’ovule et l’embryon bovin. 72e Rencontre annuelle de l’Association Francophone pour le Savoir (ACFAS). Université du Québec à Montréal. 2004
• Quantification of histone acetyltransferase transcripts in early bovine embryo development. Rencontre Roche Canadienne des Utilisateurs de Light Cycler. Montréal. 2002

Publications

• 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. 2015. Transient DNMT1 suppression reveals hidden heritable marks in the genome. Nucleic acids research. 43(3): 1485-97.
• Fortier AL, McGraw S (co-premier), 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.
• 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.
• 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.