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Menoret, Delphine. Décodage des réseaux géniques impliqués dans le remodelage cellulaire chez l'embryon de Drosophila melanogaster

Menoret, Delphine (2013). Décodage des réseaux géniques impliqués dans le remodelage cellulaire chez l'embryon de Drosophila melanogaster.

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Résumé en francais

La fonction de chacune de nos cellules dépend d'un contrôle précis de son organisation tridimensionnelle. Des surdités génétiques sont par exemple dues à des défauts des extensions cellulaires de l'oreille interne, et la morphologie altérée des cellules cancéreuses favorise l'invasion tumorale. Il est bien établi que les cellules acquièrent progressivement leur forme au cours du développement de l'embryon, mais les mécanismes intimes de la différenciation morphologique restent mal compris. Comment des cellules qui contiennent toutes le même génome peuvent produire des formes aussi différentes ; certains de nos neurones sont 200 000 fois plus longs que nos globules rouges ! Pour aborder ces questions, mes travaux se sont concentrés sur le décryptage des mécanismes de différenciation morphologique de l'épiderme embryonnaire de drosophile. Nous avons entrepris un large effort multidisciplinaire international, impliquant génomique fonctionnelle, bioinformatique, physique et mathématique pour identifier, à l'échelle du génome entier, l'ensemble des effecteurs de la morphogénèse épidermique et leurs éléments de régulation transcriptionnels associés. Nos résultats établissent, pour la première fois à notre connaissance, le répertoire " exhaustif " des gènes directement responsables du remodelage de la forme d'un type cellulaire. Ces données montrent la variété insoupçonnée des différentes fonctions impliquées, incluant régulateurs du cytosquelette, de la matrice extracellulaire, du trafic vésiculaire, de la polarité cellulaire, et de nombreuses protéines au rôle encore inconnu. D'autre part, nous avons établi la cartographie génomique des éléments cis régulateurs, dits CRMs, qui dirigent la transcription des gènes effecteurs de la morphogenèse dans les cellules épidermiques. Par approche transgénique, nous avons démontré la fonctionnalité de plus d'une vingtaine de CRMs. En couplant dissection fonctionnelle in vivo et modélisation computationnelle, nous avons pu commencer à décrypter l'architecture fonctionnelle de ces CRMs, éclairant d'un jour nouveau la logique du contrôle de l'expression du génome. Enfin, nous avons découvert un deuxième programme transcriptionnel qui contrôle la temporalité de la différenciation de l'épiderme. Nous identifions plusieurs centaines de gènes dont l'expression doit être normalement restreinte aux étapes post-embryonnaires du développement. Nous montrons que ces deux programmes indépendants, morphogenèse et différenciation, sont cependant coordonnés par des microprotéines régulatrices, récemment découvertes au laboratoire. Ce travail met en évidence l'intérêt et les limites des nouvelles approches globales d'analyse de l'expression des gènes et démontre la puissance d'une démarche multidisciplinaire en biologie du développement. Il révèle l'étendue des acteurs du contrôle de la morphologie cellulaire et élucide les mécanismes permettant la coordination de leur expression.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Payre, François
Plaza, Serge
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Centre de Biologie du Développement (CBD), UMR 5547
Mots-clés libres :Réseaux géniques - CRM - Remodelage cellulaire
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :06 Oct 2014 09:15