Etude du contrôle de l'autophagie par les gènes Hox chez la drosophile

The identification of novel regulators of autophagy in the L3 Drosophila melanogaster fat body

• Auteur / Autrice : Marwa Elrefaey
• Direction : Yacine Graba, Corinne Maurel-Zaffran
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie du developpement
• Date : Soutenance le 26/06/2020
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Biologie du Développement de Marseille (IBDM)
• Jury : Président / Présidente : Bernard Charroux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Hudry
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Muriel Boube, Rob White

Mots clés

Mots clés contrôlés

Corps gras

Autophagie

Drosophiles

Mots clés libres

Drosophile

Hox

Autophagie

Corps gras

Développement

Drosophila

Autophagy

Hox

Fat body

Development

Résumé

L'autophagie est un processus cellulaire évolutivement conservé au cours duquel une partie du cytoplasme et des organites sont acheminées vers les lysosomes pour y être dégradées et recyclées. L'autophagie a suscité un intérêt considérable au cours de la dernière décennie, en raison de son rôle pléiotropique et de son implication dans un large éventail de pathologies humaines. L'autophagie doit être finement régulée. Si le contrôle de l'autophagie dans le cytoplasme par des modifications post-traductionnelles a été largement étudié, son contrôle transcriptionnel reste largement non caractérisé. Le but de mon projet de doctorat était de caractériser davantage la fonction de ces protéines et d'identifier d'autres régulateurs transcriptionnels dans ce tissu. Mon travail a permis d’identifier les changements transcriptomiques associés à l’induction de l'autophagie lors du développement ou bien lors d’une absence de nutriment. En me concentrant sur les changements ayant un impact sur les gènes codant des facteurs de transcription, j'ai découvert que Slbo était un nouveau régulateur transcriptionnel de l'autophagie. Slbo agit comme un inducteur de l’autophagie et est exprimé selon un mode d'expression temporellement complémentaire à celui des protéines Hox, précédemment identifiées comme des répresseurs de l’autophagie. J’ai ainsi pu identifier de nouvelles cibles des protéines Hox qui permettent d’une part de mieux comprendre comment l'autophagie est contrôler par ces protéines et d’autre part de mettre en évidence que la fonction des Hox dans le corps adipeux ne se limite pas au contrôle de l'autophagie.

Autophagy is an evolutionary conserved cellular process, in which parts of the cytoplasm and organelles are delivered to lysosomes for degradation and recycling. Autophagy has gained immense attention in the past decade, due to its pleiotropic role and implication in a large panel of human pathologies. Thus, autophagy needs to be finely regulated. While cytoplasmic control of autophagy through posttranslational modifications has been extensively studied, nuclear transcriptional regulation of autophagy remains largely uncharacterized. The aim of my PhD project was to further characterize the function of Hox proteins and identify additional transcriptional regulators of autophagy in the fat body. My work identified the transcriptomic changes associated with developmental and starvation induced autophagy. Focusing on changes impacting transcription factor encoding genes, I uncovered Slbo as novel transcriptional regulator of autophagy. Slbo was found to act as an autophagy inducer, and to be expressed in a temporally complementary expression pattern to Hox proteins, which were previously established as autophagy repressors. The obtained results collectively allow the conclusion that a tandem of transcriptional activator/repressor times developmental autophagy. Additionally, I investigated the processes that differ in developmentally-programmed and starvation-induced autophagy and further investigated Hox function in the larval fat body. Novel Hox targets were identified, providing further insights into Hox control of autophagy, in addition to highlighting that Hox functions in the fat body are not limited to autophagy control.