Identification de nouveaux gènes essentiels à la mise en place de la latéralité chez le poisson-zèbre

Identification of new genes implicated in laterality establishment in zebrafish

• Auteur / Autrice : Thomas Juan
• Direction : Maximilian Fürthauer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Interactions moléculaires et cellulaires
• Date : Soutenance le 13/12/2017
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Nice ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Nice (1965-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie Valrose (Nice) - Institut de Biologie Valrose
• Jury : Président / Présidente : Franck Delaunay
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maximilian Fürthauer, Franck Delaunay, Patrick Blader, Bénédicte Durand
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Patrick Blader, Bénédicte Durand
• DOI : 10.70675/b8d70beaz6761z4e31z93cdzc993ecfadb62

Mots clés

Mots clés contrôlés

Système latéral (zoologie)

Danio rerio

Mots clés libres

Poisson-zèbre

Organisateur droite/gauche

ESCRT

Myo1D

Flux extracellulaire

Zebrafish

Left/Right organizer

ESCRT

Myo1D

Extracellular flow

Résumé

La mise en place de l’asymétrie droite/gauche (D/G) est fondamentale au développement normal des organismes bilatériens. Cependant, les mécanismes essentiels à la cassure de symétrie ainsi que leur conservation au cours de l’évolution sont encore mal compris. Chez le poisson-zèbre l’organisateur de l’asymétrie D/G ou vésicule de Kupffer (KV), consiste en une sphère remplie d’un liquide mis en mouvement de façon circulaire antihoraire pas le battement de cils motiles. Nous avons observé dans la lumière de la KV la présence de vésicules positives pour la protéine ESCRT Chmp1b. De plus, une diminution du nombre de ces vésicules est associée à l’apparition de défauts de latéralité, ce qui suggère un rôle potentiel de ces vésicules dans la mise en place de l’asymétrie D/G. Nous montrons que malgré sa forme circulaire, le flux de la KV peut transporter de façon asymétrique des vésicules. Deuxièmement, nous avons également montré que la fonction de la protéine Myo1D, impliquée dans l’asymétrie D/G chez la drosophile, est conservée chez le poisson-zèbre. La perte de Myo1D a un impact sur les signaux les plus précoces d’initialisation de la latéralité. De plus, Myo1D interagit de façon fonctionnelle avec la protéine Vangl2, un composant de la voie PCP contrôlant le positionnement et l’orientation des cils de la KV. Ces découvertes établissent ainsi que le système Myo1D représente une machinerie conservée au cours de l’évolution pour l’établissement d’une latéralité chez les animaux.

The proper establishment of Left/Right (L/R) asymmetry is fundamental to normal development in bilaterians. However, the initial mechanisms involved in symmetry breaking and their conservation throughout the course of evolution remain poorly understood. In zebrafish, the L/R organizer region or Kupffer’s vesicle (KV) consists as a fluid filled cavity, whose circular counterclockwise motion is driven by the motion of motile cilia. We have observed the presence of vesicles containing the ESCRT component Chmp1b in the lumen of the KV. Hence, the diminution of their number is associated with laterality defect, suggesting a potential role for those vesicles in L/R asymmetry establishment. We also participate to show that in spite of its overall circular geometry, the KV flow can ensure the directional transport of vesicles in the organ lumen. Secondly, we are also showing that the function of the Myo1D protein, implicated in L/R asymmetry establishment in drosophila, is conserved in zebrafish. The loss of Myo1D leads to an impaired early lateralization. Moreover, Myo1D functionally interact with the protein Vangl2, a component of the PCP pathway, which controls the tilt and positioning of KV cilia. These findings are supportive of a mechanism according to which Myo1D system represents a conserved molecular machinery essential for L/R asymmetry establishment in bilaterians.