Approche évolutive de l’améloblaste : étude chez l’amphibien caudate waltl

Evolutionary approach of ameloblast : study in the caudate amphibian Pleurodeles waltl

• Auteur / Autrice : Nathalie Assaraf-Weill
• Direction : Jean-Yves Sire
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Evolution et développement
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pleurodèles

Amélogénine

Cellules épithéliales

Résumé

L’améloblaste est une cellule épithéliale, dérivée de l’ectoderme oral. Elle est responsable de la formation de deux tissus hyperminéralisés de recouvrement dentaire : l’émailloïde, un tissu ancestral, d’origine ectomésenchymateuse et l’émail, un tissu d’origine uniquement épithéliale. La première partie de cette thèse est une revue de la littérature, consacrée à l’histoire évolutive de l’améloblaste et à son fonctionnement dans le contexte tissulaire émailloïde/émail chez quelques espèces actuelles représentant les grandes lignées de vertébrés gnathostomes. Les chapitres suivants sont consacrés à l'amélogenèse chez un amphibien caudate, Pleurodeles waltl. Cette espèce polyphyodonte est utilisée comme modèle pour étudier la transition émailloïde/émail ; chez les caudates, cette transition pourrait représenter ce qui s’est produit au cours de l’évolution des vertébrés. Le Chapitre 3 est consacré à l'étude du gène de l'amélogénine (AMEL), protéine majeure de l'émail, chez P. Waltl et à son expression lors de l'amélogenèse chez l'adulte et le juvénile. Chez P. Waltl, l’amélogenèse est semblable, spatio-temporellement, à celle qui a été décrite chez les autres tétrapodes alors que la structure du gène est un peu différente. Dans le chapitre 4, l’expression du gène COL1A1 par les améloblastes est décrite lors de la formation de l'émailloïde chez P. Waltl. Ces observations inédites sont couplées avec l'étude de l'expression d'AMEL, afin d’apporter un éclairage nouveau sur la transition émailloïde/émail. L’expression de COL1A1 dans les améloblastes diminue d'intensité, puis disparaît à la métamorphose. Ce travail permet de mieux comprendre une des étapes clés de l'évolution des tissus de recouvrement dentaire et, notamment, le rôle majeur joué par l’améloblaste au cours de l’évolution

The ameloblast, an epithelial cell derived from the oral ectoderm, played a key role in the history of two dental covering tissues: enameloid and enamel. Indeed, this cell synthesizes most matrix proteins, and controls the mineralization and maturation of the tissues. The first chapter of this PhD presents a review of the literature concerning the ameloblast and its function in some living species representative of the major lineages of jawed vertebrates. It aims to illustrate the ameloblast history within the enameloid to enamel transition context. The following chapters focus on amelogenesis in a caudate amphibian, the salamander Pleurodeles waltl. This polyphyodont species is a model animal, to study the transition from enameloid, found in the first tooth generations until metamorphosis, to enamel, present only in postmetamorphic teeth. P. Waltl is of great interest because the enameloid to enamel transition observed in this species as in all caudates could illustrate what happened during vertebrate evolution. Chapter 3 is devoted to a study of the gene (AMEL) encoding amelogenin, a major enamel protein, and its expression during amelogenesis in adult and juvenile. In P. Waltl, amelogenesis is temporo-spatially similar to that described in tetrapods, although AMEL structure is slightly different. In chapter 4, we describe, for the first time, the expression of the gene COL1A1, by the ameloblasts during enameloid formation in P. Waltl. COL1A1 and AMEL expression shed a new light on the enameloid to enamel transition. In ameloblasts, the expression of COL1A1 decreases in oldest larval stages then disappears during the metamorphosis. This PhD provides new insights into key steps in the evolution of these two tooth covering tissues and, in particular, points to the important role played by the ameloblasts during vertebrate tooth evolution