Interactions croisées entre hormones thyroïdiennes et glucocorticoïdes durant la métamorphose de Xenopus tropicalis

Transcriptional Crosstalk Between Thyroid Hormones and Glucocorticoids During Xenopus Tropicalis Metamorphosis

• Auteur / Autrice : Alexis Grimaldi
• Direction : Laurent Sachs
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Endocrinologie, Génomique Fonctionnelle
• Date : Soutenance le 16/05/2014
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Signalisations et réseaux intégratifs en biologie (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Muséum national d'histoire naturelle (Paris ; 1793-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Evolution des régulations endocriniennes (Paris ; 1998-200X)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Sachs, Anne Guiochon-Mantel, Sylvie Dufour, Nicolas Buisine
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Anne Guiochon-Mantel, Sylvie Dufour

Mots clés

Mots clés contrôlés

Stress -- Physiologie

Glucocorticoïdes

Hormones thyroïdiennes

Amphibiens -- Métamorphose

Mots clés libres

Xenopus tropicalis

Métamorphose

Hormones thyroïdiennes

Glucocorticoïdes

Corticostérone

Réponse au stress

Nouvelles technologies de séquençage

Xenopus tropicalis

Metamorphosis

Thyroid hormones

Glucocorticoids

Corticosterone

Stress response

Next-generation sequencing

RNA-Seq

Résumé

La métamorphose des amphibiens est le processus rapide et irréversible par lequel un têtard aquatique se transforme en une grenouille respirant à la surface. Cette transition écologique, réminiscente de la période périnatale chez les mammifères, s'accompagne de changements spectaculaires (régime alimentaire, organes locomoteurs, système respiratoire...). Ces modifications morphologiques et physiologiques nécessitent la réponse concertée à un signal hormonal, les hormones thyroïdiennes (HT), de différents tissus vers des destin parfois opposés : apoptose (dans la queue), prolifération (dans les pattes), et remodelage (dans les intestins et le système nerveux central). Toutefois, la synchronisation de la réponse des différents tissus fait appel à d'autres signaux hormonaux, et notamment les glucocorticoïdes (GC). Ces derniers sont également les médiateurs principaux de la réponse au stress. Les processus endocriniens de la métamorphose et la réponse au stress sont fortement couplés. Les GC peuvent ainsi jouer le rôle d'interface permettant l'intégration de signaux environnementaux au niveau de réseaux de régulation. Dans le cadre de mon doctorat, j'ai analysé les transcriptomes des bourgeons de membres postérieurs et de l'épiderme caudal de têtards de Xenopus tropicalis traités ponctuellement avec des HT et / ou des GC. La comparaison de ces deux tissus a permis de caractériser la diversité des profils d'expression des gènes cibles des HT et des GC.Il en ressort plusieurs résultats majeurs. Tout d'abord, la diversité des profils d'interaction entre ces deux voies est limitée, et la majorité des types de profils sont communs aux deux tissus. Indépendamment du tissu, certains profils sont caractéristiques de fonctions biologiques spécifiques comme le remodelage de la matrice extracellulaire et le système immunitaire. Les gènes impliqués dans ces fonctions communes aux deux tissus sont cependant différents. Enfin, plusieurs facteurs impliqués dans la méthylation de l'ADN sont régulés par les deux hormones.

Amphibian metamorphosis is the rapid and irreversible process during which an aquatic tadpole transforms into an air breathing adult frog. This ecological transition, reminiscent of the mammalian perinatal period, comes with spectacular changes (diet, locmotor organs, respiratory system...). These morphological and physiological modifications necessitate the properly timed response to a single hormonal signal, the thyroid hormones (TH), in various tissues to lead them to sometimes opposite fates : apoptosis (in the tail), cell prolifération and differenciation (in the limbs) and remodeling (in the intestine and the central nervous system).However, TH do not act alone. In particular, glucocorticoids (GC) play important roles during this process. They also are the main mediator of the stress response. Endocrine processes of the metamorphosis and the stress response are deeply intertwined. GC can thus act as an interface to integrate environmental inputs into regulatory networks.During my doctorate, I analyzed the possible transcriptional crosstalks between TH and GC in two larval tissues : the tailfin (TF) and the hindlimb buds (HLB). Comparing these two tissues allowed me to caracterize the diversity of TH and GC target gene expression profiles. This resulted in several major results. First, the diversity of the profiles of crosstalk between these two pathways is limited, and the majority of the types of profiles is common to both tissues. Next, independently ofthe tissues, some profiles are caracteristic of spécific biological functions such as extracellular matrix remodeling and the immune system. Yet, the genes involved in these shared functions are different between the TF and the HLB. Finally, several factors involved in DNA methylation are subject to a crosstalk between the two hormones.