Spécification de destinées cellulaires dans l'embryon de l'ascidie Ciona intestinalis : étude de la ségrégation des destinées neurale et notochorde

Cell fate specification in the ascidian Ciona intestinalis embryo : study of the segregation of the neural and notochord lineages

• Auteur / Autrice : Vincent Picco
• Direction : Hitoyoshi Yasuo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tube neural

Ciona intestinalis

Division cellulaire

MAP kinase

Mots clés libres

Notochorde

Ephrin-Eph

Résumé

L'embryogénèse précoce est un processus complexe au cours duquel divers types cellulaires sont spécifiés de manière contrôlée dans l'espace et dans le temps. Les embryons présentant un lignage cellulaire fixe permettent de suivre la ségrégation des destinées cellulaires à un niveau de résolution cellulaire individuel. Les embryons d'ascidie représentent de ce point de vue un modèlé idéal et nous utilisons l'ascidie Ciona intestinalis pour étudier la manière dont les destinées notochorde et neurale sont ségrégées à partir des progéniteurs communs. A la fin du stade 32 cellules dans ces embryons, deux blastomères végétatifs (A6. 2 et A6. 4) subissent une division cellulaire au cours de laquelle ils donnent chacun naissance à un précurseur de la notochorde et un précurseur neural. L'événement central dans la ségrégation des destinées neurale et notochorde est une activation différentielle de la MAP kinase ERK1/2 entre les deux cellules filles : les cellules qui présentent une activation de ERK1/2 adoptent une destinée notochorde tandis que les cellules qui ne présentent pas d'activation ERK1/2 adoptent une destinée neurale. L'activation de ERK1/2 est sous contrôle du ligand FGF9/16/20 exprimé dans tout l'hémisphère végétatif. Au cours de ma thèse, j'ai pu montrer qu'un ligand membranaire de type ephrin, appelé ephrin-Ad, est exprimé de manière localisée dans les cellules de l'hémisphère animal faisant contact avec la lignée neurale mais pas avec la lignée notochorde. Ce ligand, au travers d'un récepteur à activité tyrosine kinase EPH, est responsable de l'inhibition spécifique de ERK1/2 dans les cellules de destinée neurale. De plus, nous avons démontré que cette voie de signalisation ephrin/EPH est responsable de la polarisation de la cellule mère notochorde/neurale qui acquière ainsi une capacité intrinsèque à se diviser de manière asymétrique avant la cytocinèse. Enfin, j'ai montré que la protéine Ras-GAP est vraisemblablement impliquée dans l'inhibition de la voie des MAPK en aval de la signalisation ephrin/EPH.

Early embryogenesis is a complex process during which diverse cell type precursors are specified in a defined spatio-temporal pattern. Embryos with a fixed cell lineage allow the segregation of cell fates to be precisely followed during embryogenesis. The invertebrate chordate embryos of ascidians are, from that point of view, an ideal model and we are using the ascidian Ciona intestinalis to study how notochord and neural fates become segregated. Using a morpholino knockdown strategy, we have shown that inhibition of ERK1/2 in the neural lineage is mediated by an ephrin membrane-bound ligand, namely ephrin-Ad. Ephrin-Ad is expressed in the animal cells, which are in contact with cells of the neural lineage but not those of the notochord lineage. Using dominant negative forms, we have also shown that this ephrin is mediated via an Eph receptor and the Ci-p120-Ras-GAP, leading to the selective inhibition of ERK1/2 in the neural lineage.