Etude du développement des tendons et de leur interaction avec les précurseurs de muscles lors de la myogenèse appendiculaire chez la Drosophile

Analysis of tendon development and interactions with myoblasts during appendicular myogenesis of Drosophila

• Auteur / Autrice : Lilia Laddada
• Direction : Cédric Soler
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie du Développement
• Date : Soutenance le 04/05/2018
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génétique, Reproduction et Développement (Clermont-Ferrand)
• Jury : Président / Présidente : Agnès Audibert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Vincent Gache
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Agnès Audibert, Delphine Duprez, Magali Suzanne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Myogénèse

Drosophiles

Mots clés libres

Drosophila

Myogenèse

Tendon

Notch

Drosophila

Myogenesis

Tendon

Notch

Résumé

La mise en place du système musculo-(exo)squelettique de la drosophile est un modèle d’organisation particulièrement propice à l’étude des interactions tissulaires au cours du développement.Notre étude vise à, d’une part, comprendre la myogenèse appendiculaire à travers l’étude des interactions précoces entre les précurseurs de tendon et les myoblastes, et d’autre part, étudier les mécanismes de différenciation des précurseurs de tendons associés au disque de patte. Dans ce contexte nous avons adapté la méthode GRASP (GFP Reconstitution Across Synaptic Partners) ainsi que l’imagerie en temps réel à notre modèle pour démontrer l’existence des interactions cellulaires entre les précurseurs de tendons et les myoblastes, nous avons aussi mis au point une approche cellule-spécifique afin de trier les précurseurs de tendons et les myoblastes associés au disque de patte, ce qui nous a permis d’obtenir dans un premier temps les données transcriptomiques des précurseurs de tendons. J’ai également étudié l’impact de l’altération des précurseurs de tendon sur le comportement des myoblastes associés et inversement. Nos résultats montrent que l’altération du développement des tendons entraîne une désorganisation spatiale des myoblastes environnants. Dans la seconde partie de mon projet, je me suis intéressée à l’implication de la voie Notch et des gènes de la famille odd-skipped dans la différenciation et la morphogenèse des précurseurs de tendon. J’ai ainsi démontré que Notch est nécessaire et localement suffisant pour induire l’expression de stripe et que les gènes odd-skipped et stripe coopèrent en aval cette voie pour permettre l’invagination et l’élongation sous forme de tube des longs tendons internes de la patte.

The formation of the musculo-(exo)skeletal system in drosophila is a remarkable example of tissue patterning making it a suitable model for studying multiple tissue interactions during development.The aim of our study is to better understand appendicular myogenesis through the identification of early interactions between tendon and muscle precursors, and by investigating the mechanisms governing the specification of tendon cell precursors of the leg disc. In order to characterize the interaction between these two tissues, we adapted the GRASP method (GFP Reconstitution Across Synaptic Partners) and set up live imaging experiments to reveal cellular interactions between tendon precursors and myoblasts. We have also conducted a genome wide cell-specific analysis using Fluorescence-activated cell sorting (FACS) on imaginal discs which allowed us to perform a tendon cell specific transcriptional analysis.To test whether reciprocal muscle-tendon interactions are necessary for correct muscle-tendon development, I performed experiments to specifically interfere with the development of tendon or muscle precursors. By altering tendon precursors formation during the early steps of leg development, we affect the spatial localization of the associated myoblasts. These findings provide the first evidence of the developmental impact of early interactions between muscle and tendon precursors in the leg disc.In the second part of my project, I investigated the role of Notch pathway and odd-skipped genes in the differentiation and morphogenesis of tendon precursors. Thus, I have demonstrated that Notch signalling pathway is necessary and locally sufficient for the initiation of stripe expression, and that both odd-skipped genes and stripe are required downstream of Notch to promote morphological changes associated with formation of long tubular tendons.