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Thèse soutenue

Expression et organisation des isoformes de tubuline dans différents modéles de cils et de flagelles

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Auteur / Autrice : Isabelle Péchart
Direction : Jean-Pierre Fouquet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences biologiques fondamentales et appliquées
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Paris 5
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Pierre Fouquet, Marie-Hélène Bré, Philippe Denoulet, Christophe Chanoine
Rapporteur / Rapporteuse : Marie-Hélène Bré, Philippe Denoulet

Résumé

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La tubuline est une protéine majeure des cils et des flagelles qui subit des modifications post-traductionnelles (acétylation, tyrosination/detyrosination, glutamylation, glycylation) donnant naissance à une diversité d'isoformes de tubuline. L'étude de l'expression de ces isoformes de tubuline dans les flagelles de spermatozoïdes de mammifères a été entreprise à l'aide de techniques biochimiques : électrophorèses et immunotransferts. La distribution de ces isoformes de tubuline dans les microtubules des axonèmes a été précisée par immunocytochimie quantitative en microscopie électronique en utilisant des anticorps dirigés contre les modifications post traductionnelles. Les résultats ont révélé que contrairement à d'autres isoformes de tubuline, la tubuline glutamylee présente un marquage longitudinal proximo-distal décroissant avec une prédominance du marquage sur les doublets 1-5-6, correspondant au plan du battement flagellaire. Les études similaires effectuées sur la tubuline glycylee ont montré que la tubuline monoglycylee présente une distribution proximo-distale croissante avec une prédominance du marquage sur les doublets 3-8, correspondant à la perpendiculaire du plan du battement flagellaire. En accord avec l'effet inhibiteur des anticorps sur la motilité démontre par d'autres auteurs, ces marquages spécifiques interdoublets suggèrent un rôle des tubulines glutamylee et glycylee dans la régulation du battement flagellaire. Cette régulation implique des interactions entre les isoformes de tubuline et des protéines associées à l'axonème, en particulier, celles qui forment les structures périaxonémales caractéristiques des flagelles de spermatozoïde des mammifères. Afin de tester la validité de cette hypothèse, une analyse quantitative de la distribution des mêmes isoformes de tubuline a été entreprise, pour comparaison, sur des modèles d'axonèmes nus : cils de cellules pulmonaires de rongeur, cils de paramécie, flagelles de chlamydomonas et flagelles de spermatozoïdes d'oursin. En accord avec notre hypothèse, les axonèmes nus ne présentent aucune spécificité de distribution des tubulines glutamylee et glycylee respectivement dans les doublets 1-5-6 et 3-8. En revanche, les résultats ont révélé que la composition et l'organisation des isoformes de tubuline sont spécifiques dans ces différents modèles de cils et de flagelles suggérant autant de modèles d'organisation fonctionnelle et de régulation du battement de l'axonème.