Bourgeonnement vasale : caractérisation d’une nouvelle forme de développement non-embryonnaire dans l’ascidie colonial Polyandrocarpa zorritensis

Vasal budding : characterization of a new form of non-embryonic development in the colonial ascidian Polyandrocarpa zorritensis

• Auteur / Autrice : Marta Scelzo
• Direction : Stefano Tiozzo, Federico Brown
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie du développement
• Date : Soutenance le 16/09/2020
• 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 de Villefranche-sur-Mer (Alpes-Maritimes ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Sébastien Darras
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Aldine Amiel, Eve Gazave, Elisabeth Christians
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Xavier Turon, Éric Röttinger

Mots clés

Mots clés contrôlés

Quiescence cellulaire

Cellules épithéliales

Cellules stromales mésenchymateuses

Ascidies

Reproduction asexuée chez les plantes

Mots clés libres

Développement non-embryonnaire

Ascidies coloniaux

Polyandrocarpa zorritensis

Bourgeonnement vasale

Hémoblastes

Quiescence

Non-embryonic develoment

Colonial ascidians

Polyandrocarpa zorritensis

Vasal budding

Résumé

Les tuniciers coloniaux peuvent générer un nouveau corps par reproduction asexuée et par la régénération entière du corps, deux formes de développement non-embryonnaire (DNE). Les différents modes de DNE sont définis en fonction de la nature des tissus organogénétiques. Curieusement, cette capacité est dispersée au sein du sous-phylum, qui contient des espèces capables de DNE (colonial) proches phylogénétiquement d’espèces ou les capacités régénératives sont absentes ou réduites (solitaire). Cela suggère que le DNE a été acquis et perdu plusieurs fois au sein du groupe. L’espèce coloniale Polyandrocarpa zorritensis semble avoir indépendamment acquis la capacité de DNE. Au cours de ma thèse, j’ai caractérisé le DNE dans cette espèce, en identifiant les étapes de DNE en conditions de laboratoire ainsi que les tissus et cellules mises en jeu. J’ai mis en évidence la participation des cellules mesenchymales et de l’épithélium vasculaire dans ce type de DNE. Ça n’a été pas décrit auparavant, et nous avons décidé de l’appeler ‘bourgeonnement vasale’. J’ai observé des cellules mesenchymales non-différenciées se regrouper et proliférer au point de régénération. J’ai décrit les cellules mesenchymales, en identifiant dans les cellules qui prolifèrent un morphotype non-différencié, les hémoblastes, aussi connues comme étant des cellules-souches putatives chez d’autres ascidies coloniales. De plus, j’ai défini la présence d’une étape de quiescence, la sphérule, dans le cycle de vie de P. zorritensis et j’ai caractérisé les variables environnementales et les mécanismes moléculaires mis en jeu dans la quiescence de cette espèce et dans une espèce éloignée, Clavelina lepadiformis.

Colonial tunicates can generate a new adult body by asexual reproduction and whole body regeneration, two forms of non-embryonic development (NED). Different modes of NED are defined depending on the nature of the organogenetic tissues. Interestingly, this capacity is scattered across the sub-phylum, with species able of NED (colonial) closely related to species where regenerative capabilities are absent or reduced (solitary). This suggests that NED has been acquired or lost several times among the group. In recent phylogeny of family Styelidae, the colonial species Polyandrocarpa zorritensis seems to have acquired independently the capability of NED. During my PhD, I characterized the NED in this species, identifying the stages of NED under laboratory conditions and the tissues/cells involved. By histological and ultrastructural analyses, I highlighted the participation to NED of vascular epithelium and mesenchymal cells. This type of NED was undescribed before, and we decided to call it “vasal budding”. During the early stages of vasal budding I observed undifferentiated mesenchymal cells cluster and proliferate at the regenerative point; their distribution varies during vasal budding, increasing in the developing areas. I described the mesenchymal cells, identifying in the proliferating cells an undifferentiated morphotype, the hemoblasts, known as putative stem cells in other colonial ascidian. In addition, I defined the presence of a dormant stage, the spherule, in the life cycle of P. zorritensis and I characterized the environmental variable and the molecular mechanisms involved in dormancy in this species and in a distantly related species, Clavelina lepadiformis.