L'intestin adulte comme modèle d'étude de l'asymétrie droite-gauche chez la Drosophile : couplage entre la myosine ID et la polarité planaire dans l'asymétrie droite-gauche chez la Drosophile

The adult hindgut as a model to study left-right morphogenesis in Drosophila : coupling of myosin ID and planar cell polarity for left/right morphogenesis in Drosophila

• Auteur / Autrice : Nicanor González Morales
• Direction : Stéphane Noselli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Interactions moléculaires et cellulaires
• Date : Soutenance le 03/10/2014
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie Valrose - Institut de Biologie Valrose
• Jury : Président / Présidente : Thierry Lepage
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Noselli, Thierry Lepage, Yohanns Bellaïche, Patrick Blader
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yohanns Bellaïche, Patrick Blader

Mots clés

Mots clés contrôlés

Stéréochimie

Myosines

Développement

Drosophiles

Mots clés libres

PCP

MyoID

Drosophile

Droite-gauche

Développement

PCP

MyoID

Drosophila

Left-right

Development

Patterning

Résumé

L’asymétrie Droite-Gauche (DG) est responsable de l’empaquetage et l’enroulement stéréotypé des organes internes au cours du développement. Chez la Drosophile, l’intestin postérieur adulte (AHG) se développe asymétriquement selon l’axe DG en formant une boucle dextrale. Comme pour tous les organes asymétriques DG de la Drosophile, la mise en place de l’axe DG nécessite l’expression de la myosine non conventionnelle de type I : MyoID. Cette myosine se lie à la DE-Cadherine au niveau des jonctions adhérentes (AJ) pour mettre en place l’axe DG, mais le mécanisme moléculaire qui transforme la chiralité de MyoID en une morphogenèse asymétrique DG est totalement inconnu. Le AHG est un long tube situé au milieu de l’abdomen, qui présente une boucle dextrale dans sa partie proximale. Il se développe à partir d’un groupe de progéniteurs formés de deux populations de cellules : H1 et H2. Dans cette étude, nous avons mis en évidence que MyoID contrôle la formation de la boucle dextrale du AHG grâce à son interaction avec la cadhérine atypique Dachsous dans les cellules H1. De plus, nous avons pu mettre en évidence que la signalisation Dachsous-Fat est activée à travers les cellules H2 entrainant leur polarisation du coté droit, et ainsi formant l’enroulement du AHG. Les cellules H1 sont transitoires, elles disparaissent lors des premières heures de la métamorphose. Cependant, l’information dextrale générée dans les cellules H1 perdure dans les cellules H2 grâce à l’action coordonnée des composants de la polarité planaire. Nous montrons que la polarité planaire contrôle l’établissement de l’asymétrie DG en aval de MyoID, en transmettant l’information DG dans le AHG.

Stereotyped left right (LR) asymmetry ensures proper looping of internal organs. In Drosophila, the adult hindgut (AHG) has a clear stereotypical dextral loop and, like all LR asymmetric organs, require MyoID for correct orientation. MyoID is an unconventional myosin type I that binds to DE-Cadherin, this association is required for proper LR establishment; however the mechanism that translates MyoID chirality into proper morphogenesis remains unknown. The AHG is a long tube coiled dextrally and located in the middle of the abdominal region. It develops from a cluster of progenitors containing two different populations of cells, H1 and H2. Here, we show that MyoID controls the AHG dextral loop by binding to the atypical cadherin Dachsous in H1 cells. Further, Ds-Fat signaling propagates towards the H2 cells which in turn become polarized towards the right and consequently loop. H1 is a transient population of cells that wear off in the first hours of metamorphosis; nevertheless the dextral information generated in H1 is maintained in H2 cells due to the cooperative action of PCP components. We demonstrate that the molecular basis of the LR establishment downstream of MyoID action lies in the PCP system, which has a double role transmitting and maintaining a dextral signal in the AHG. Thus, we provide for the first time a link in L/R morphogenesis between Drosophila and vertebrates in which PCP mutants result in L/R defects. Furthermore, in our attempts to better understand the evolution of L/R morphogenesis we found the recently co-Appearance of a myoID cis-Regulatory element and the AHG dextral loop, during Drosophila evolution, suggesting that changes in myoID express.