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Dib, Azza. Pri a novel target of ecdysone for the temporal control of drosophila development

Dib, Azza (2016). Pri a novel target of ecdysone for the temporal control of drosophila development.

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Résumé en francais

Les avancées de la génomique montrent que les êtres vivants produisent de nombreux long ARNs noncodant, dont les fonctions restent globalement mal connues. Des données récentes indiquent que ces long ARNs apparemment noncodants peuvent cependant traduire des peptides à partir de petits cadres ouverts de lecture (smORFs). Si différentes approches établissent l'existence de ces smORF peptides, un enjeu important est d'élucider leur mode d'action et de déterminer s'ils peuvent participer à la régulation du développement. Notre équipe étudie le développement de l'épiderme chez la drosophile. Des travaux antérieurs ont bien établi le rôle clé d'un facteur de transcription, OvoL/Shavenbaby (Svb), qui gouverne la différenciation des cellules à trichomes de l'épiderme. Des études récentes de l'équipe ont permis d'identifier le répertoire des gènes cibles de Svb, qui codent différents effecteurs cellulaires collectivement responsables de la formation des trichomes. De manière inattendue, la différentiation des trichomes nécessite aussi la fonction d'un ARN atypique: polished rice / tarsal less / mille pattes (pri). Initialement découvert comme un long ARN noncodant, pri agit en réalité par la production de quatre smORF peptides (11-32aa). Une collaboration internationale a permis de démontrer que les peptides Pri induisent une maturation post-traductionnelle de la protéine Svb, la transformant d'un répresseur à un activateur de transcription. Ainsi, alors que l'expression de Svb définit le registre spatial des cellules à trichome, les peptides Pri sont requis pour mettre en route le programme transcriptionnel de leur différenciation. Si les travaux de l'équipe viennent d'identifier les mécanismes moléculaires de l'activation de Svb par les peptides Pri, la logique développementale de cette régulation complexe restait à explorer. Pour aborder cette question, mes travaux de thèse ce sont concentrés sur la recherche des mécanismes transcriptionnels contrôlant l'expression du gène pri. En effet, cette problématique apparaissait particulièrement importante car c'est finalement l'expression de pri qui va déclencher la formation des trichomes dans les cellules Svb positives. Dans une première étape, j'ai utilisé une série de chromosomes bactériens artificiels introduits chez la drosophile pour délimiter l'étendue du locus génétique indispensable à la fonction de pri. Bien que pri code un ARN sans intron d'environ 1,5 kilobases (kb), mes test génétiques ont montré que l'unité fonctionnelle du gène pri s'étend sur plus de 50kb ! J'ai construit une batterie de lignées transgéniques rapportrices, qui ont permis d'identifier un ensemble de régions cis-régulatrices distinctes, dirigeant l'expression de pri dans différents tissus et stades de développement. En collaboration avec les autres membres de l'équipe, nos travaux ont montré que l'expression de pri est sous le contrôle de l'ecdysone, une hormone stéroïde bien connue pour son rôle clé dans la régulation temporelle des transitions développementales, incluant les mues larvaires et la métamorphose. Des données complémentaires soutiennent un rôle direct du récepteur nucléaire à l'ecdysone (EcR) pour l'expression de pri, et j'ai complété ces résultats en montrant l'importance du site de liaison à EcR pour l'activité de la région cis-régulatrice dirigeant la transcription de pri dans l'épiderme. L'ensemble de ces données établit donc qu'un rôle majeur de pri est de relayer l'action systémique de l'hormone stéroïde pour définir précisément la temporalité d'exécution de la différenciation épidermique, aux stades successifs du développement embryonnaire et post-embryonnaire. Ces résultats permettent ainsi d'expliquer l'importance développementale des peptides Pri dans le contrôle temporel de la différenciation de l'épiderme, et des données additionnelles suggèrent une implication plus large de Pri dans l'implémentation du signal ecdysone pour la régulation temporelle de différents programmes transcriptionnels du développement.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Payre, François
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Centre de Biologie du Développement (CBD), UMR 5547
Mots-clés libres :Gene polished rice (pri) - Ecdysone - Drosophile mélanogaster
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :24 Feb 2017 13:15