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/ Research

Je donne
Health Sciences; Natural Sciences and Engineering

Serge McGraw

Laboratoire d'Épigénétique du Développement et du Neurodéveloppement.

Professeur sous octroi agrégé

Faculté de médecine - Département d'obstétrique-gynécologie

514 345-4931

serge.mcgraw@umontreal.ca

Profile

Research expertise

Laboratoire d'Épigénétique du Développement et du Neurodéveloppement.

Notre laboratoire explore le rôle de la dérégulation épigénétique dans les troubles du développement et neurodéveloppementaux.

Les modifications épigénétiques sont des groupes chimiques ajoutées à l'ADN ou aux protéines (histones) qui compactent et organisent notre génome. Ces modifications aident à réguler l'activité des gènes, en activant ou désactivant les gènes à différentes étapes du développement, sans altérer la séquence d'ADN sous-jacente. Pendant le développement embryonnaire, les cellules suivent des programmes complexes contrôlés par des changements dynamiques dans ces marques épigénétiques. Les perturbations de ce programme épigénétique embryonnaire peuvent augmenter la vulnérabilité aux troubles du développement et neurodéveloppementaux.


Le programme de recherche de Serge McGraw étudie comment les perturbations épigénétiques précoces conduisent à de tels troubles, avec trois axes principaux :

  1. Comment les erreurs épigénétiques héritées affectent le développement embryonnaire précoce.
  2. Comment les erreurs épigénétiques dans les cellules cérébrales contribuent au trouble du spectre de l'alcoolisation fœtale (TSAF).
  3. Comment les mutations dans les gènes épigénétiques (e.g., DNMT3A) perturbent l'identité et la fonction des cellules cérébrales dans les troubles de la croissance et neurodéveloppementaux (e.g., syndrome de Tatton-Brown-Rahman; TBRS).

En combinant des modèles génétiques et environnementaux, incluant des embryons de souris, des cellules souches embryonnaires de souris, des cellules souches pluripotentes induites dérivées de patients (iPSCs), des neurones et des organoïdes corticaux en 3D, ainsi que des approches de séquençage multi-omique et bio-informatique, nos travaux examinent les processus épigénétiques normaux et perturbés afin de découvrir les mécanismes sous-jacents aux troubles (neuro)développementaux chez les enfants. Nous étudions comment les perturbations précoces dans les programmes épigénétiques liés au cerveau peuvent altérer le destin cellulaire, affecter le développement et la fonction des cellules, et conduire à des troubles neurodéveloppementaux. Notre recherche vise ainsi à ouvrir la voie à des thérapies épigénétiques ciblées pour traiter ces troubles cérébraux.

Expertises de recherche

  • Origine développementale de la santé et des maladies (DOHAD)
  • Trouble du spectre de l'alcoolisation fœtale (TSAF)
  • Exposition prénatale et insultes environnementales
  • Syndrome Tatton-Brown-Rahman (TBRS)
  • Modifications épigénétiques (méthylation d’ADN et modifications post-traductionnelles des histones)
  • Maladies épigénétiques rares
  • Développement embryonnaire et placentaire
  • Cellules souches embryonnaires
  • Cellules souches pluripotentes induites (IPS) 
  • Approches par séquençage de nouvelle génération
  • Analyses bioinformatiques

Biography

  • 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

Awards and recognitions

  • Prix Mobilisation des connaissances. Réseau québécois en reproduction (RQR), 2024.
  • Chercheur-boursier Sénior. Fonds de recherche en santé du Québec (FRQS), 2024.
  • Prix Mobilisation des connaissances. Réseau québécois en reproduction (RQR), 2022.
  • Chercheur-boursier Junior 2. Fonds de recherche en santé du Québec (FRQS), 2020.
  • Chercheur-boursier Junior 1. Fonds de recherche en santé du Québec (FRQS), 2016.

Affiliations and responsabilities

Research affiliations

Research units

Membre

Affiliated institutions

  • Centre hospitalier universitaire Sainte-Justine (CHU Sainte-Justine)

Teaching and supervision

Student supervision

Theses and dissertation supervision (Papyrus Institutional Repository)

2022

Dérégulations épigénétiques suivant une perte temporaire de l’enzyme DNMT1

Graduate : Lemieux, Anthony
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
2019

Knockout mouse model generated by CRISPR technology to study the function of BSP proteins on male fertility in vivo

Graduate : Eskandari Shahraki, Marzieh
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.

Publications and presentations

Publications

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/myncbi/1h_B-qlFU-_/bibliography/public/

Publications Sélectionnées

  • Publications Sélectionnées

  • Elder E, Lemieux A, Legault LM, Caron M, Bertrand-Lehouillier V, Dupas T, Raynal NJM, Bourque G, Sinnett D, Gévry N, McGRAW S. Rescuing DNMT1 fails to fully reverse the molecular and functional repercussions of its loss in mouse embryonic stem cells. bioRxiv. 2024 May 7:592204. doi: 10.1101/2024.05.07.592204.
  • Legault LM, Dupas T, Breton-Larrivée M, Filion-Bienvenue F, Lemieux A, Langford-Avelar A, McGRAW S. Sex-specific DNA methylation and gene expression changes in mouse placentas after early preimplantation alcohol exposure. Environ Int. 2024 Oct;192:109014. doi: 10.1016/j.envint.2024.109014. 
  • Legault LM, Breton-Larrivée M, Langford-Avelar A, Lemieux A, McGRAW S. Sex-based disparities in DNA methylation and gene expression in late-gestation mouse placentas. Biol Sex Differ. 2024 Jan 6;15(1):2. doi: 10.1186/s13293-023-00577-w.
  • McGRAW S & Kimmins S. Inheritance of epigenetic DNA marks studied in new mouse model. Nature 2023; Mar 21. doi: 10.1038/d41586-023-00708-8
  • Breton-Larrivée M*, Elder E*, Legault LM, Langford-Avelar A, MacFarlane AJ, MCGRAW S. Mitigating the detrimental developmental impact of early fetal alcohol exposure using a maternal methyl donor-enriched diet. FASEB Journal. March 2023; 37:e22829. doi.org/10.1096/fj.202201564R
  • Dupas T, Lauzier B, MCGRAW S. O-GlcNAcylation: the sweet side of epigenetics. Epigenetics Chromatin. 2023 Dec 14;16(1):49. doi: 10.1186/s13072-023-00523-5. Review. PubMed PMID: 38093337; PubMed Central PMCID: PMC10720106.
  • Legault LM, Doiron K, Breton-Larrivée M, Langford-Avelar A, Lemieux A, Caron M, Jerome-Majewska LA, Sinnett D, McGRAW S. Pre-implantation alcohol exposure induces lasting sex-specific DNA methylation programming errors in the developing forebrain. Clinical Epigenetics. 2021 Aug 23;13(1):164. doi: 10.1186/s13148-021-01151-0.

Disciplines

  • Biochemistry
  • Cell Biology
  • Bioinformatics
  • Genetics
  • Biomedical Sciences
  • Neurosciences

Areas of expertise

  • Bioinformatics
  • Stem Cells and Organogenesis
  • Cell
  • Chromosomes: Structure / Organization
  • Social Determinants of Child and Youth Development
  • Embryonic Development
  • Nervous System Development
  • Cellular Differentiation
  • Molecular Genetics
  • Genetic Diseases