Détermination antéro-postérieure de l'ectoderme chez l'ascidie Ciona intestinalis

Anteroposterior asymmetry in the ectoderm of the ascidian Ciona intestinalis

• Auteur / Autrice : Clément Lamy
• Direction : Patrick Lemaire
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des eucaryotes
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences (1969-2011)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Détermination cellulaire

Ascidies

Ciona intestinalis

Ectoderme

Résumé

J’étudie dans cette thèse les mécanismes moléculaires de l’asymétrie précoce de l’ectoderme d’un chordé, l’ascidie Ciona intestinalis. Rose (1939) a été la première à mettre en évidence que les ectodermes antérieur et postérieur possèdent une différence de compétence à répondre aux signaux més-endodermiques. Le lignage antérieur a semble plus compétent que le lignage postérieur b à former du tissu neural antérieur (tel que le cerveau). L’identification d’un marqueur spécifique de l’ectoderme antérieur, le gène Ci-SFRP1/5, a permis l’étude des événements en amont de son expression au stade 64-cellules. J’ai ainsi identifié un élément cis-régulateur exprimé spécifiquement dans l’ectoderme antérieur dès le stade 64-cellules. Cet élément contient 3 sites putatifs de fixation Fox, et est activé par la sur-expression de Ci-FoxA-a, le gène antérieur le plus précoce connu. Ci-FoxA-a, exprimé dans la moitié antérieure de l’embryon dès le stade 8-cellules mais absent de l’ectoderme postérieur, joue un rôle global dans l’ectoderme, activant les marqueurs antérieurs et réprimant activement le programme postérieur. L’expression du gène postérieur le plus précoce, Ci-Nodal, semble inhibée antérieurement par la présence d’un Fox. Une compétition stérique entre FoxA-a et les activateurs GATA et ETS semble l’hypothèse la plus probable pour expliquer cette inhibition. Dans l’ectoderme antérieur, la perte de fonction de Ci-SFRP1/5, connu chez d’autres organismes comme inhibiteur sécrété des Wnt, apparaît insuffisante pour supprimer la formation de l’ectoderme antérieur, révélant une possible redondance fonctionnelle. L’activation de la voie canonique Wnt/ß-caténine est néanmoins incompatible avec le développement du tissu neural antérieur. Je discute enfin, au regard des autres modèles de détermination antéro-postérieure de l’ectoderme chez les chordés, les mécanismes conservés et les stratégies nouvelles développées par l’embryon d’ascidie.

In this thesis, I address the molecular mechanism of the early asymmetry in the ectoderm of a chordate, the ascidian Ciona intestinalis. Since Rose (1939) it was known that anterior and posterior ectodermal lineages have different competence to respond to endo-mesodermal signals. The anterior a-line appears more competent than the posterior b-line to form anterior neural tissue (brain). The identification of a specific marker for the anterior ectoderm, the Ci-SFRP1/5 gene, allowed addressing the events upstream of its expression at the 64-cell stage. I identified a small cis-regulatory element expressed from the 64-cell stage specifically in the anterior ectoderm, and activated by Ci-FoxAa-a, the earliest known anterior specific gene. Ci-FoxA-a, expressed in the anterior half of the embryo from the 8-cell stage but absent from the posterior ectoderm plays a global role in the ectoderm, activating the anterior ectodermal markers while actively repressing the posterior ectodermal programme. I finally discuss, in light of other model for anteroposterior patterning in chordates, the common conserved mechanisms and the possible new strategies develop by the ascidian embryo.