Cycline A, un nouveau lien entre cycle et popularité cellulaires

Cyclin A, a novel link between cell proliferation and cell polarity

• Auteur / Autrice : Pénélope Darnat
• Direction : Agnès Audibert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et développement
• Date : Soutenance le 10/12/2020
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Complexité du vivant (Paris ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biologie du développement (Paris ; 1997-....)
• Jury : Président / Présidente : Nathalie Dostatni
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Juliette Mathieu, Lionel Pintard
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Fabienne Pituello, Roland Le Borgne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Drosophiles

Fuseau mitotique

Division cellulaire

Cycle cellulaire

Polarité (biologie)

Cyclines

Mots clés libres

Cycline A

Division asymétrique

Polarité cellulaire planaire

SOP

Cycle

Fuseau mitotique

Frizzled

Dishevelled

Mud/NuMA

Cyclin A

Asymmetric cell division

Planar cell polarity

Cycle

Spindle

Frizzled

Dishevelled

Mud/NuMA

Résumé

Durant une division asymétrique (ACD), cycle et polarité cellulaires se coordonnent pour servir la diversité cellulaire. Dans le cas d’une ACD au sein d‘un épithélium, la Polarité Cellulaire Planaire, menée par Frizzled (Fz) et Dishevelled (Dsh), oriente la cellule mère et le fuseau mitotique et induit une polarité qui va permettre l’alignement et la répartition des déterminants cellulaires entre les cellules filles. Dans ce contexte, mon sujet de thèse vise à étudier les liens entre cycle et polarité dans le modèle du lignage des soies de la drosophile, où depuis l’ACD de la cellule précurseur pI, quatre destins cellulaires distincts émergent. À chaque division, la voie Notch est différentiellement activée et la PCP régule les orientations stéréotypées des divisions dans le plan de l’épithélium. Au sein de la division de la cellule pI, j’ai pu mettre en exergue que l’un des acteurs majeurs du cycle cellulaire, la Cycline A faisait ce lien. En effet, j’ai observé qu’une portion de Cycline A se localisait asymétriquement au cortex apical postérieur de pI en prophase. Cette portion de Cycline A est dégradée en même temps que la potion cytoplasmique. Ensuite j’ai montré que Cycline A colocalisait avec les facteurs de la PCP, Fz et Dsh, que ceux-ci lui servaient d’ancre au cortex : la perte de fonction dsh ou fz empêche le recrutement de Cycline A au cortex et la délocalisation forcée de Frizzled entraine aussi celle de Cycline A. Aussi, Cycline A influence sur l’orientation du fuseau mitotique comme Frizzled et Dsh par la perte de fonction cycline A ou l’expression d’une Cycline A ectopique au cortex. Ceci suggère que Cycline A fait partie du complexe formé par Fz et Dsh régulant l’orientation du fuseau. Ce rôle dans l’orientation de la division a été montré par un le recrutement au cortex apical postérieur de la protéine Mud (NuMA/LIN-5). Ce travail de thèse ouvre la porte sur les rôles encore peu connus des facteurs de cycle dans d’autres processus biologiques.

During an asymmetric cell division (ACD), the cell cycle and cell proliferation are coordinated to serve cell fate diversity. In the case of an ACD occurring in epithelia, the Planar Cell Polarity, lead by Frizzled (Fz) and Dishevelled (Dsh) orients the mother cell and the mitotic spindle to induce a polarity upon which the cell fate determinants are asymmetrically divided between the daughter cells. In this context, my thesis subject relies on the study of the links between cell cycle and cell polarity in the model of the lineage of mecanosensory organs of Drosophila, from which four distinct cell fates rise. At each division, the Notch pathway is asymmetrically activated and the PCP regulates the stereotyped orientations of the divisions along the epithelial plan. During the ACD of the pI cell, I have shown that one of these links was the major actor the cell cycle Cyclin A. Indeed, I have shown that a pool of Cyclin A localises asymmetrically the apical posterior cortex of the pi cell during prophase. This portion of Cyclin A is degraded at the same time of the cytoplasmic pool. Then, I have shown that Cyclin A co-localised with the PCP factor Fz and Dsh, as they anchors CycA to the cortex: a fz or dsh loss of function (LOF) abolishes the cortical recruitment of Cyclin A and the delocalisation of Frizzled drags Cyclin A. More importantly, I have shown that Cyclin A also regulates the orientation of the division as PCP factors, as its LOF or ectopic cortical localisation deviated the orientation. Altogether this data suggest that Cyclin A is part of complex regulating the spindle orientation formed by Fz and Dsh. In order to do so, Cyclin A is required for the apical posterior recruitment of the Mud protein (NuMA/LIN-5). This work opens the door on the roles, poorly described, of the cells cycle factors in other biological processes.