Asymétries moléculaires régissant le positionnement du noyau de l'ovocyte chez Drosophila melanogaster

Molecular asymmetries governing the nuclear positioning in the oocyte of Drosophila melanogaster

• Auteur / Autrice : Maëlys Loh
• Direction : Antoine Guichet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Développement
• Date : Soutenance le 25/01/2023
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Jacques Monod (Paris ; 1997-....)
• Jury : Président / Présidente : Anne-Marie Pret
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Susana Godinho
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Marie-Emilie Terret, Alexandre Baffet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Kinésines

Centrosomes

Stéréochimie

Ovocytes

Drosophiles

Mots clés libres

Biologie cellulaire

Drosophile

Ovocyte

Positionnement nucléaire

Migration nucléaire

Centrosomes

Mud

Kinésine-1

Cellular biology

Drosophila

Oocyte

Nucleus positioning

Nuclear migration

Centrosomes

Mud

Kinesin-1

Résumé

La mise en place de la polarité cellulaire requiert des évènement de brisure de symétrie. L'ovocyte de Drosophila melanogaster est un modèle puissant dans l'étude de l'établissement d'asymétrie moléculaire et notamment du positionnement nucléaire. Au cours de l'ovogenèse, le noyau migre afin d'adopter une position asymétrique au sein de l'ovocyte. En contact avec les cellules folliculaires adjacentes, la localisation correcte du noyau et de l'ARNm gurken associé induit la traduction locale de la protéine et la mise en place subséquente de l'axe dorso-ventral de l'ovocyte. Deux acteurs régulant cette migration nucléaire, dépendante des microtubules, ont été identifiés: les centrosomes et la protéine Mud. Ce travail de thèse a pour but d'appréhender et caractériser les mécanismes moléculaires par lesquels Mud et les centrosomes régulent les trajectoires du noyau au cours de son déplacement. Tous les deux ont la particularité d'être distribués de manière asymétrique et dynamique au cours de l'ovogenèse. Au cours de ces recherches, par des approches de microscopie reposant sur l'utilisation d'outils génétiques qui permettent l'imagerie in vivo, je me suis intéressée à la relation qui s'exerce entre les centrosomes et le noyau de l'ovocyte chez la drosophile. Nous avons mis en évidence un mécanisme dépendant de la Kinésine-1, qui contrôle le regroupement des centrosomes ainsi que la position du noyau. De plus, j'ai étudié la mise en place de la distribution asymétrique de Mud à l'enveloppe nucléaire par une analyse structure/fonction, ainsi que son importance dans la régulation de la trajectoire postérieure du noyau pendant sa migration. Nous avons identifié deux séquences de localisation nucléaire pour Mud et montré que l'importine-ß/Fs(2)Ket était requise pour sa localisation nucléaire.

Cellular polarity establishment requires symmetry-breaking events. The oocyte of Drosophila melanogaster is a fitting model to study nuclear positioning and molecular asymmetries. During oogenesis, the nucleus migrates within the oocyte to adopt an asymmetrical position. In contact with the adjacent follicular cells of the egg chamber, the correct localization of the nucleus and the associated mRNA, gurken, induces local translation of the protein and subsequent establishment of oocyte dorso-ventral axis. Two actors have been identified in the regulation of microtubule-dependent nuclear migration: the centrosomes and the protein Mud. These players display asymmetrical and dynamic distributions along oogenesis, and regulate two distinct nuclear routes. The aim of this project was to better characterize and understand the mechanisms by which Mud and the centrosomes regulate trajectories of the nucleus during its displacement. During my PhD, using microscopy techniques and genetic tools that allow in vivo imaging, I investigated the close relationship between the centrosomes and the nucleus in the Drosophila oocyte, and discovered a mechanism dependent on Kinesin-1 which affects both centrosome clustering and nucleus positioning. Moreover, I studied the establishment of Mud asymmetrical nuclear localization and its importance in nuclear migration regulation. We identified two nuclear localization sequences for Mud and showed the requirement of Importin-ß/Fs(2)Ket for its nuclear localization.