Neurogenèse et architecture du neurectoderme chez l'annélide Platynereis dumerilii

Neurogenesis and the architecture of the neurectoderm in the annelid Platynereis dumerilii

• Auteur / Autrice : Adrien Demilly
• Direction : Michel Vervoort
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie du développement
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Animaux

Voie de signalisation Wnt

Différenciation cellulaire

Interneurones

Système nerveux central

Résumé

De nombreuses études, menées sur des organismes modèles tels que la drosophile ou les vertébrés, ont dévoilé en partie les mécanismes qui contrôlent le développement du système nerveux des animaux bilatériens. En revanche, la mise en place de ces mécanismes au cours de l'évolution, les aspects qui en ont été conservés et ceux qui ont divergé, restent des questions largement irrésolues. Cette thèse aborde plusieurs aspects de la neurogenèse chez un organisme modèle original, Pannélide Platynereis dumerilii. Une description détaillée de l'architecture du neurectoderme larvaire y est présentée, et le rôle des voies de signalisations moléculaires Wnt//3-catenin et Planar Cell Polarity, impliquées dans plusieurs aspects de la neurogenèse chez les vertébrés et la drosophile, y est étudié, chez Platynereis, par le biais d'inhibiteurs pharmacologiques. Les résultats suggèrent que la voie Wnt//3-catenin stimule la différenciation des progéniteurs neuraux, tandis que la voie PCP semble participer aux événements précoces de fusion du neurectoderme. Enfin, une étude détaillée du profil d'expression des gènes coe est présentée à la fois dans le neurectoderme de Platynereis et dans la chaîne nerveuse ventrale de drosophile, et suggère une implication ancestrale de la famille dans la différenciation des neurones. L'ensemble des résultats est discuté en détails et remis dans un contexte évolutif par la comparaison systématique avec les données déjà connues chez d'autres organismes modèles. Plusieurs hypothèses et scénarii évolutifs sont ainsi proposés pour tenter de retracer l'histoire évolutive de différents caractères liés à la neurogenèse chez les bilatériens.

Many studies, performed on classical model organisms such as vertebrates and Drosophila, shed light on some important mechanisms that govern the development of the central nervous system in bilaterian animals. However, the emergence of these mechanisms during the course of evolution, the aspects that have been conserved and those that have diverged, are still mostly unknown. This thesis focuses on several aspects of neurogenesis in an original model organism, the annelid Platynereis dumerilii. A detailed description of the neurectoderm and its architecture are presented, and the roles of two major signalling pathways, Wnt//3catenin and Planar Cell Polarity, involved in many aspects of neurogenesis in flies and vertebrates, are assessed in Platynereis using pharmacological inhibitors. The results suggest that the Wnt//3catenin pathway promotes the differentiation of neural progenitor cells, whereas the PCP pathway seems to be involved in the earl events of neurectoderm fusion. Finally, a detailed study of the expression profile ofcoe genes is presented, both in Platynereis and in the ventral nerve chord of Drosophila, and suggest that this gene family has an ancestral fonction in promoting neuron differentiation. All results are discussed in a wide evolutionary context by a systematic comparison with data obtained on other model organisms. Several hypotheses and evolutionary scenario are thus proposed to try to trace back the evolutionary history of several aspects of neurogenesis in bilaterians.