La crête neurale crâniale (CNC) est une structure transitoire et pluripotente de l’embryon des Vertébrés qui génère la totalité du squelette de la face et de la voûte crânienne et fournit les méninges et une vascularisation fonctionnelle au cerveau antérieur. Précocement, la CNC contrôle également la croissance du cerveau. Pour identifier les mécanismes par lesquels la CNC exerce son rôle trophique sur le cerveau, nous nous sommes intéressés à l’expression du gène Smad1, qui transduit divers voies de signalisation, et est massivement exprimé par les cellules de la CNC juste avant leur migration. L’inactivation de Smad1 par l'interférence ARN dans les CCN conduit à une microcéphalie sévère et une holoprosencéphalie partielle, qui résulte de la perte de l’expression de Fgf8 et Foxg1. Les expériences de sauvetage montrent que les cellules de la CNC régulent positivement Foxg1 indépendamment de Fgf8. De plus, nous montrons que la perte de fonction de Foxg1 dans le télencéphale affecte le développement du thalamus et du toit optique en dérégulant l’expression de Otx2 et de Foxa2 à leur niveau. Nous avons identifié les molécules médiatrices produites par les cellules de la CNC nécessaire au contrôle de l’expression de Foxg1. Nous montrons que les antagonsites de Bmp and Wnt, Noggin, Gremlin et Dkk1 sont indispensable pour initier la spécification du télencéphale. De plus, la régionalisation moléculaire des territoires télencephalique et di/mésencéphalique, requiert l’activité conjointe de Sfrp1 et Sfrp2, d’une part, et de Cerberus, d’autre part. L’ensemble des données acquises au cours de ces travaux documente les mécanismes moléculaires par lesquels la CNC participe de façon essentielle à la régionalisation moléculaire du cerveau des Vertébrés. / The cranial NC (CNC) is a transient structure of the vertebrate embryo, which is essential for brain ontogenesis and provides the developing brain with a skeletal and meningeal protection and functional vasculature. Early in development, CNC cells also control morphogenetic activities of brain organizers and stimulate the growth of prosencephalic alar plate. To understand how CNC conveys its trophic effect on the telencephalon, we have silenced the gene encoding for Smad1, a transcription factor expressed in the CNC cells, which transduces diverse morphogenetic pathways. Smad1 silencing results in microcephaly and partial holoprosencephaly, which early coincide with the loss of Fgf8 and Foxg1 in the telencephalon. Rescue experiments show that CNC cells can positively regulate Foxg1 expression independently of Fgf8 activity in the prosencephalic organizer. Furthermore, the depletion of Foxg1 activity in the telencephalon alters Otx2 and Foxa2 expression in the thalamus and tectum. We have identified the mediators produced by the CNC to control Foxg1 activity and showed that Bmp and Wnt antagonists, Noggin, Gremlin and Dkk1 initiate the specification of the telencephalon. Additionally, the molecular patterning of the telencephalic and di/mesencephalic compartments requires the activity of Sfrp1 and Sfrp2, and Cerberus, respectively. Altogether, we show that CNC cells controls brain patterning by regulating Foxg1 expression through a network of morphogen modulators controlled by Smad1 activity. / A crista neural cranial (CNC) é uma estrutura transiente em embriões de vertebrado, que possui um papel crucial no desenvolvimento da cabeça. A CNC é uma importante fonte de derivados mesenquimais. Recentes descobertas mostraram que as células da CNC possuem uma atividade trófica no desenvolvimento do tubo neural anterior, estimulando e organizando o desenvolvimento prosencefálico em oposição à sinalização Bmp presente nos tecidos adjacentes. Com o objetivo de entender como as células da CNC controlam a atividade de morfógenos durante o desenvolvimento do cérebro. Nós focamos nossos estudos no fator de transcrição Smad1, expresso pelas células da CNC, que controla a transcrição de Noggin. Noggin é um antagonista de Bmp que por sua vez controla a atividade de sua via de sinalização. Além disso, Smad1 interage com outras vias de sinalização com Fgf8 e Wnt. Para testar o papel de Smad1 nas células da CNC, nós eletroporamos o RNA dupla fita de Smad1 (dsSmad1) nas células da CNC em embriões de galinha no estágio de 4 somitos com a finalidade de bloquear sua tradução. Estes espécimes foram analisados em estágio mais avançados do desenvolvimento embrionário. A perda de função de Smad1 compromete o desenvolvimento das vesículas cefálicas, nos estágios de 26 somitos, E4, E6 e E8. Em cortes histológicos em E8, observou-se o aumento do volume ventral do cérebro destes embriões. Com o objetivo de entender como Smad1 controla o desenvolvimento das vesículas cefálicas, embriões no estágio de 26ss foram analisado por hibridização in situ. Nós observamos em embriões dsSmad1 a diminuição da expressão de Fgf8 na borda neural anterior e a completa ausência de expressão de Foxg1 no neuroectoderma prosencéfalico. A falta de Smad1, também gera a diminuição da expressão de Otx2 nos limites ventrais e laterais do telencéfalo, diencéfalo e mesencéfalo. Em contrapartida, nestes embriões observa-se o aumento da zona de expressão de Foxa2 na porção ventral do diencéfalo e mesencéfalo. O bloqueio de Smad1 também acarreta no aumento dos níveis de Dkk1, que é um importante inibidor da via de sinalização Wnt. Com o intuito de entender o mecanismo sobre o controle de Smad1, nós aumentamos os níveis de transcritos nas células da CNC de Dkk1. Como resultado deste aumento, observamos as mesmas modificações nos níveis dos transcritos de Fgf8, Foxg1, Otx2 e Foxa2. Interessantemente os efeitos do excesso de Dkk1 podem ser revertidos com a co-eletroporação do Smad1 constitutivamente fosforilada. Nós também analisamos a expressão de Foxg1 e Otx2 em embriões privados de Cubilin nas células da CNC. Estes embriões apresentam o mesmo padrão de expressão encontrados nos embriões dsSmad1. Interessantemente os nocautes para Cubilin apresentam diminuição da fosforilação de Smad1. Nossos resultados mostram que a presença de Smad1 nas células da CNC é extremamente importante para padronização e desenvolvimento do cérebro. Smad1 nas células da CNC funciona como um regulador da via de Bmp, através do controle transcricional de Noggin impedindo que o excesso de Bmp chegue até o tubo neural. Sendo assim, Smad1 controla o excesso de Bmp permitindo a indução e o desenvolvimento da região anterior por Fgf8.

Les cellules de le crête neurale sont une population de cellules précurseurs multipotentes qui émergent aux frontières du tube neural et de l’ectoderme non neural, migrent de manière extensive dans tout l'embryon et se différencient en une variété de types de cellules, notamment les cellules pigmentaires de la peau (mélanocytes), la glie du système nerveux périphérique (y compris les cellules de Schwann formant la myéline) et les neurones et les cellules gliales du système nerveux entérique. Chacune des étapes du développement de ces cellules est sous le contrôle de stimuli externes et de facteurs de transcription étroitement régulés formant un réseau complexe. Le rôle des modifications épigénétiques et post-transcriptionnelles a également été mis en évidence, mais leurs contributions aux troubles associés sont encore mal décrites. L'objectif de ma thèse était d'étudier le rôle de l'une des modifications post-transcriptionnelles les plus rependues : le RNA editing, dans le développement normal et pathologique de la crête neurale. Nous rapportons ici que ADAR1, enzyme responsable de la modification adénosine-inosine de l'ARN, est nécessaire au développement de trois dérivés de la crête neurale : les mélanocytes, les cellules de Schwann et le système nerveux entérique. L'invalidation conditionnelle spécifique d'Adar1 dans la crête neurale chez la souris provoque une dépigmentation généralisée et l'absence de myéline des nerfs périphériques résultant d'altérations affectant la survie des mélanocytes et de la différenciation des cellules de Schwann, respectivement. Des défauts de la glie entérique ont également été mis en évidence. Ces défauts sont tous trois précédés par l’activation d’une réponse immunitaire innée médiée par l’IFN. L’invalidation concomitante de MDA5, un senseur clé de détection d'ARNs non édités, corrige les défauts de myélinisation et de pigmentation observés chez les mutants adar1, suggérant qu'ADAR1, via son activité d’editing, protège ces dérivés de la crête neurale d'une production aberrante d’IFN délétère à leur survie ou différenciation. L’ensemble de ces résultats étendent le spectre d’action d’Adar1 au développement de la crête neurale normal et pathologique. / Neural crest cells are a population of multipotent precursor cells that emerge at the borders of the neural tube, migrate extensively throughout the embryo, and differentiate into a variety of cell types including the skin pigment cells (melanocytes), glia of the peripheral nervous system (including Schwann cells that form myelin) and the neurons and glia of the enteric nervous system. Each steps of the development of these cells is under the control of external stimuli and tightly regulated transcription factors that form a complex network. The role of epigenetic and post-transcriptional modifications was also highlighted, but their contributions to related disorders are still poorly described. The aim of my PhD project was to investigate the role of one of the most common post-transcriptional modification: the Adenosine to Inosine (A to I) RNA editing, in normal and pathologic NC development. Here, we report that adenosine deaminase acting on RNA (ADAR1), responsible for A to I editing of RNA, is required for regulating the development of three neural-crest derivatives: melanocytes, Schwann cells and enteric nervous system. Neural-crest specific conditional invalidation of Adar1 in mice led to global depigmentation and absence of myelin from peripheral nerves, resulting from alterations in melanocyte survival and late differentiation of Schwann cells respectively. Defects of enteric glia is also evidenced. These defects were preceded by upregulation of an innate immune inflammatory response. Simultaneous extinction of MDA5, a key sensor for the detection of unedited RNA, rescued the pigmentation and myelin defects of Adar1 mutants, suggesting that ADAR1 safeguards a subset of neural-crest derivatives from aberrant MDA5-mediated interferon production. We thus extend the landscape of ADAR1 function to the fields of neural-crest development and disease.

Les mitochondries sont des organelles de quelques micromètres qui proviendraient de l'incorporation d'une alpha-protéobactérie dans le cytoplasme des cellules eucaryotes par endosymbiose. Dans les cellules eucaryotes, la mitochondrie joue un rôle central dans la production d'ATP, mais aussi dans la mort cellulaire programmée par apoptose ainsi que dans la biosynthèse de nombreuses molécules. Les mitochondries sont très polymorphes, leurs taille, forme et organisation varient considérablement selon le type cellulaire ou l'état physiologique ou pathologique de la cellule. Depuis une vingtaine d'année, l'étude des mécanismes qui contrôlent la morphogenèse, la dynamique de fission et de fusion mitochondriale et leurs rôles physiologiques est devenue un domaine majeur dans la recherche sur la mitochondrie. De plus, avec les progrès de la vidéo-microscopie, il est devenu possible de filmer des mitochondries dans le cytoplasme de cellules vivantes. Durant ma thèse, j'ai participé à la caractérisation de la fonction du gène Pantagruelian Mitochondria I (PMI), un nouveau déterminant de la morphologie des mitochondries que nous avons découvert chez la drosophile. PMI est une protéine de la membrane interne qui, en intervenant dans l'organisation de cette membrane, est indispensable à la formation de mitochondries de forme tubulaire. J'ai également contribué au développement d'outils et de méthodologies permettant la visualisation et l'étude de la dynamique mitochondriale dans des embryons de drosophiles vivants. / Mitochondria are organelles which are a few micrometers long and are originated from the incorporation of an alpha-proteobacteria in the cytoplasm of eukaryotic cells through endosymbiosis. In eukaryotic cells, mitochondria play a central role in ATP production as well as in programmed cell death and in the biosynthesis of many molecules. Mitochondria are highly polymorphic in size and form. Their organization also varies considerably according to the cell type or physiological or pathological state of the cell. In the last two decades, the study of the mechanisms controlling morphogenesis, dynamic of mitochondrial fission and fusion and their physiological roles has become a major research field of mitochondria. In addition, the progress in video-microscopy enable to record mitochondrial dynamics in the cytoplasm of living cells. I participated in the research on the characterization of gene function called Pantagruelian Mitochondria I (PMI), a novel determinant of the mitochondrial morphology that we discovered in Drosophila. PMI, a protein of the inner membrane, is involved in its membrane organization and essential to form tubular mitochondria. I also contributed to the development of experimental tools and protocols to visualize and study the mitochondrial dynamics in living Drosophila embryos. Interestingly, a stereotyped process of mitochondrial remodeling during Drosophila embryogenesis has been found and it raised a question about its role in developmental processes through my work.

Résumé non transmis / Summary not transmitted

Le développement cranio-facial est un processus complexe qui implique interactions tissulaires et différenciations cellulaires. La façon dont ces processus sont coordonnés lors de l'embryogenèse reste évasive. Perturber ce développement coordonné provoque un large éventail de malformations. Afin de trouver de nouveaux gènes impliqués dans le développement de la tête, un criblage phénotypique a été réalisé par mutagenèse. L'une des lignées de souris obtenues montre des malformations au niveau des arches pharyngées (AP), qui sont les précurseurs de la tête. Ces mutants meurent à mi gestation, due à des problèmes vasculaires. La mutation ponctuelle générée a été localisé dans le gène Mortalin. Mon travail de thèse vise à comprendre comment Mortalin contrôle le développement embryonnaire. Mortalin est exprimée de manière ubiquitaire, puis son expression augmente au niveau des AP, dans les tissus musculaires et nerveux. Pour déterminer les mécanismes moléculaires affectées chez ce mutant, un profil d'expression génique a révélé l'induction de gènes impliqués dans la réponse au stress du réticulum endoplasmique (RE), appelée UPR, dont le rôle est de rétablir l'homéostasie du RE. Mortalin est impliqué dans le contrôle de l'UPR en interagissant avec BiP, un régulateur direct de cette voie. L'activation soutenue de l'UPR entraîne l'apoptose, ce que nous observons chez nos mutants. De plus, l'analyse du cycle cellulaire indique que la phase S est plus longue chez le mutant, suggérant que Mortalin régule le cycle cellulaire. Ainsi, l'ensemble des données suggère que Mortalin est nécessaire pour la survie des cellules au cours du développement. / The development of the head is a complex process that involves tissue interaction and cellular differentiation. Precisely how these processes are coordinated during embryogenesis remains elusive. Disruption of this coordinated development causes a wide range of malformations. In order to find new genes involved in the development of the head, a phenotype-driven ENU screen was performed. One of the mouse lines generated exhibits small pharyngeal arches (PAs), which are the main precursors of the head. Mutant embryos die around mid-gestation, most likely as a result of defective vasculature. We mapped the ENU-mediated point mutation within Mortalin. My thesis work aims to understand how Mortalin controls embryonic development. Mortalin is ubiquitously expressed before mid-gestation. Then its expression increases in the PAs and cranial ganglia. In older embryos, mortalin is expressed in muscle and nervous tissue. To determine which molecular mechanisms are affected in the mutant, gene expression profil revealed the induction of genes involved in the response to endoplasmic reticulum (ER) stress, called UPR. The role of the UPR is to restore homeostasis in the ER. I found that Mortalin regulates the UPR by interacting with BiP, a direct regulator of this pathway. Sustained activation of UPR leads to apoptosis, which is observed in our mutant. Cell cycle has been analyzed to investigate the cause of the reduced embryonic size in our mutant. The length of the S phase was found longer in the mutant, indicating that Mortalin also regulates cell cycle. All together, these data suggest that Mortalin is required for cell survival during development, in part by controlling the UPR.

L'acide rétinoïque (AR), métabolite actif de la vitamine A, est une molécule qui a une fonction pléiotropique au cours du développement embryonnaire dont l'excès ou le déficit entraine diverses pathologies cardiaques. Les mutants perte de fonction pour l'enzyme de synthèse de l'AR, la rétinaldéhyde déshydrogénase 2 Raldh2), possèdent de multiples défauts cardiaques. Ces embryons meurent vers le neuvième jour de développement mais cette létalité peut être sauvée en ajoutant de l'AR dans la nourriturre des femelles en gestation. Les mutants Raldh2-/- sauvés ont un Tronc Artériel Commun (TAC) qui est un vaisseau unique au pôle artériel du coeur à la place de l'AO et du TP. Le but de ma thèse a été de comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires conduisant à ce TAC. Ce TAC est à dominance aortique et les connexions des artères coronaires au TAC sont malpositionnées. Nos résultats montrent que la réduction de la longueur de la VE des mutants Raldh2-/- sauvés est associée à une hypoplasie du mésoderme pharyngé. Les mutants Raldh2-/- sauvés possèdent une altération de l'expression de gènes essentiels pour l'élongation de la VE, la rotation de la VE est aussi affectée . Les cellules de la crête neurale cardiaque (CCNC) sont nécessaires pour la septation de la VE et leur contribution à la VE n'est pas altérée dans les mutants Raldh2-/- sauvés. En revanche, elles sont anormalement localisées à proximité du myocarde et anormalement orientées perpendiculairement au futur plan de septation. Cette délocalisation des CCNC est corrélée à une augmentation du processus de transition endothélio-mésenchymateux. L'AR est donc une molécule essentielle pour la morphogenèse de la VE. / Retinoic acid (RA), the active metabolite of vitamin A, is a molecule with pleiotropic functions during development. An excess or deficiency of RA during development leads to various cardiac pathologies. Loss-of-function of retinaldehyde dehydrogenase 2 (Raldh2), the enzyme that synthesises RA, results in various cardiac defects. Mutant embryos die at around the ninth day of embryonic development (E9), but this lethality can be rescued by supplementing the gestating female's diet with RA. RA-rescued Raldh2-/- displayed a persistent truncus arteriosus (PTA), a unique artery at the arterial pole of the heart, rather than separate aorta and pulmonary trunk. The aim of my thesis was to understand the molecular and cellular mechanisms leading to PTA. This PTA is predominantly an aortic phenotype, associated with malpositioned of the coronary artery connections. Our results show that the reduced length of RA-rescued Raldh2-/- OFTs was linked to pharyngeal mesoderm hypoplasia. RA-rescued Raldh2-/- mutants expressed altered levels of several genes that are essential for OFT elongation and OFT rotation was also affected. Cardiac neural crest (CNC) cells play an essential role in OFT septation and their contribution to the OFT was not altered in RA-rescued Raldh2-/- mutants. However, CNC cells display abnormal characteristics, and are found in close proximity to the myocardium, oriented perpendicularly to the plane of septation. This mis-location of the CNC cells was associated with increased endothelial-to-mesenchymal transition (EMT). Accordingly, an increased contribution of endocardial EMT to valve mesenchyme. In conclusion, RA is essential for OFT morphogenesis.

Les cellules de la crête neurale (CN) sont une population de cellules multipotentes que pendant le développement embryonnaire vont migrer et se différencier vers divers lignages comme mélanocytes, muscle lisse, neurones périphériques et entériques, glie ainsi que tissus mésenchymateux cranio-faciaux y compris ceux de la dent. Dans le contexte de l’étude de modèles pour l’ingénierie tissulaire de la dent, nous avons établi une nouvelle lignée de cellules souches embryonnaires (ES) à partir de blastocystes issus de croisements entre un souris Wnt1-Cre et souris rapportrices fluorescentes, les Rosa26 mT/mT. Dans ce system, les cellules qui acquièrent l’identité CN et expriment le gène Wnt1 vont devenir fluorescentes grâce à l’activation de la protéine Tomato, ce qui permet de suivre 1) leur différenciation in vitro 2) isolement et 3) devenir lorsqu’elles sont utilisées dans de modèles in vivo. En parallèle, nous avons mis au point un nouveau protocole simplifié de différenciation (monocouche et milieu défini), vers un phénotype CN. Finalement nous avons tenté de développer un protocole d’induction d’une compétence odontogénique. Notre étude montre que la lignée Wnt1 Cre/Tomato 1) présentent toutes les caractéristiques d’une lignée ES classique i.e. expression de marqueurs de pluripotence, caryotype normal, capacité à se différencier in vitro et in vivo en tissus dérivés des 3 feuillets embryonnaires 2) acquièrent une identité CN, après induction in vitro avec notre protocole de différenciation. 3) Par l’intermédiaire de réassociations tissulaires in vitro, nous avons montré que ces cellules sont capables d’interagir avec un épithélium oral pour former des tissus squelettiques oro-faciaux. Ce nouvel outil cellulaire devrait aider à la compréhension des signaux impliqués dans le dialogue ectomésenchymateux qui sous-tend la formation des tissus durs de la face mais aussi plus généralement permettre suivir le devenir de cellules CN dans des modèles d’ingénierie tissulaire. / Neural crest cells are multipotent progenitor cells that, during embryogenic development, migrate and differentiate into diverse lineages such as melanocytes, smooth muscle, peripheral and enteric neurons, glial cells as well as craniofacial mesenchymatic components, including teeth. In the context of the development of an odontogenic model for tissue engineering, we have generated a new cell line of embryonic stem cells (ES) obtained from blastocysts from crossing Wnt1-CRE mice with fluorescent reporter Rosa26 mT/mT mice. In this Cre/Lox system the cells that have acquired a CN identity and thus expressing Wnt1, will become and remain fluorescent due to the activation of Tomato expression. We have generated a simplified protocol in a monolayer cell culture in defined serum-free medium in order to differentiate the cells into CN cells, named ES-CN cells. Second, we investigated the signals necessary for the odontogenic specification of these ES-CN cells. Our study provides evidence that the Wnt1-CRE/Tomato cell line 1) is a competent ES cell line with the expression of pluripotent markers, a stable karyotype and the ability to differentiate in vitro and in vivo into all the three embryonic germ layers, 2) acquires in vitro a CN identity after induction with our protocol, 3) expresses odontogenic markers in hypoxic culture conditions and 4) is able to interact with an oral epithelium in order to form orofacial skeletal tissues via the tissue reassociation in vitro. This novel cell model should facilitate the understanding of the mechanisms implicated in the ectomesenchymatic interaction, at the base for formation of orofacial skeletal tissues, and will provide the possibility to follow the fate of ES-CN cells tissue engineering models of wounded orofacial structures in general.

L’OFDM est une technique de modulation multiporteuses largement utilisée dans des applications de communications filaires et sans-fils comme le DVB-T/T2, le Wifi, et la 4G, grâce à sa robustesse contre les canaux sélectifs en fréquence en comparaison avec la modulation monoporteuse. Cependant, le signal OFDM souffre de grandes variations d’amplitude. Les fluctuations de l’enveloppe du signal OFDM génèrent des distorsions non-linéaires quand on introduit le signal dans un équipement non-linéaire comme l’amplificateur de puissance. Réduire les variations du signal améliore le rendement de l’amplificateur, réduit la consommation énergétique et diminue les émissions de CO2 des transmissions numériques.Le PAPR (rapport de la puissance crête sur la puissance moyenne) est une variable aléatoire qui a été introduite pour mesurer les variations du signal. Il existe plusieurs systèmes multiporteuses basés sur différentes bases de modulation et filtres de mise en forme. Nous prouvons d’abord dans ces travaux que le PAPR dépend de cette structure de modulation. Ensuite, nous étudions le comportement du PAPR vis-à-vis des formes d’ondes utilisées dans la modulation. Le problème de réduction du PAPR est ainsi formulé en un problème d’optimisation. Par ailleurs, une condition nécessaire pour construire des formes d’ondes avec un meilleur PAPR que l’OFDM est développée. Cette condition est notamment satisfaite par des bases en ondelettes. Enfin, une nouvelle forme d’onde en paquets d’ondelettes adaptative est proposée, permettant des gains significatifs en PAPR, tout en maintenant les avantages des modulations multiporteuses. / OFDM is a multicarrier modulation system widely used in wireline and wireless applications such as DVB-T/T2, Wifi, and 4G, due to its resilience against frequency selective channels compared with the single carrier modulation systems. However, the OFDM signal suffers from large amplitude variations. The fluctuations of the OFDM envelope generate non-linear distortions when we introduce the signal into a non-linear device like the power amplifier. Reducing the variations of the signal improves the power amplifier efficiency, reduces the energy consumption and decreases CO2 emissions.The peak-to-average power ratio (PAPR) has been introduced as a random variable that measures the power variations of the signal. There exist several multicarrier modulation systems based on different modulation basis and shaping filters. We first prove in this work that the PAPR depends on this modulation structure. Moreover, the behaviour of the PAPR regarding to the modulation waveforms is analysed and the PAPR reduction problem is formulated as an optimization problem. Furthermore, a necessary condition for designing waveforms with better PAPR than OFDM is developed. This necessary condition is particularly satisfied by wavelet basis. Finally, a new adaptive wavelet packet waveform is proposed, allowing significant gain in terms of PAPR, while keeping the advantages of multicarrier modulations.

Les cellules de la crête neurale migrent extensivement et forment le système nerveux autonome comprenant les ganglions parasympathiques, sympathiques et entériques, qui maintiennent l'homéostasie. Dans cette étude, j'explore les migrations, interactions neuronales et dépendances moléculaires lors de la formation des circuits nerveux autonomes. Je démontre que les précurseurs des ganglions parasympathiques dérivent des précurseurs des cellules de Schwann (SCPs) qui envahissent les nerfs préganglionaires jusqu'à leur destination, proche des organes cibles (Espinosa-Medina et al., 2014). D'autre part, je montre un parallélisme entre le mécanisme de migration des précurseurs parasympathiques et celui d'une population de précurseurs du système nerveux ¿sophagien, qui migrent le long le nerve vague. Enfin, je propose un réexamen du système nerveux sacré, qui régule les fonctions urinaire, digestive et reproductrice et qui est considéré comme parasympathique depuis plus d'un siècle, sans argument moléculaire. Je présente une signature moléculaire pour distinguer les neurones parasympathiques crâniens et les neurones sympathiques thoraco-lombaires et démontre que le système nerveux sacré est en fait sympathique. En conséquence, le système nerveux autonome est composé de trois divisions contrastées par leur origine embryonnaire aussi que leur anatomie adulte: une parasympathique d'origine et de connectivité exclusivement crânienne, une sympathique spinale, allant de l'étage cervical au sacré (Espinosa-Medina et al., 2016) et une division entérique que son origine aussi bien que sa connectivité placent à l'interface des systèmes sympathique et parasympathique. / Neural crest cells migrate extensively to form the autonomic nervous system including sympathetic, parasympathetic and enteric ganglia essential for regulating bodily homeostasis. In the present work, I explore the migratory mechanisms and neuronal interactions during autonomic circuit assembly, as well as their molecular dependencies. I show that parasympathetic ganglia derive from Schwann cell precursors (SCPs) and migrate along their preganglionic nerves to locate close to their target tissues (Espinosa-Medina et al., 2014). In line with this work, I show that vagal-associated SCPs give rise to part of the oesophageal nervous system, whereas cervical sympathetic-like crest cells colonize all the gastrointestinal tract, demonstrating a dual origin and different migration mechanisms for enteric neurons. Finally, I revise the identity of the sacral autonomic outflow, whose allocation to the parasympathetic nervous system has been accepted for a century. Sacral autonomic neurons control rectal, bladder, and genital functions and analysis of their cellular phenotype was lacking. Here I present a differential molecular signature for cranial parasympathetic versus thoraco-lumbar sympathetic neurons and show that, in this light, the sacral autonomic outflow is sympathetic. Accordingly, the parasympathetic nervous system receives input from cranial nerves exclusively and the sympathetic nervous system from spinal nerves, thoracic to sacral inclusively (Espinosa-Medina et al., 2016). Interestingly the enteric nervous system, which receives input from both sympathetic and parasympathetic nerves, shares with each system aspects of its ontogeny.

Les protéines Vestigial-like constituent une famille de cofacteurs de transcription contenant un domaine très conservé, appelé Tondu, qui permet l’interaction avec les facteurs de transcription de la famille TEAD. L’état de l’art des connaissances actuelles sur cette famille, en termes de répertoire, de structure et de fonction des gènes dans les différents groupes d’animaux, a fait l’objet d’une revue. Durant la thèse, a été étudiée la fonction de deux gènes vestigial, vestigial-like 3 et vestigial-like 4, dans le modèle amphibien xénope. Ce choix découle d’une part, des travaux antérieurs de notre laboratoire qui a caractérisé la famille des gènes vestigial chez le xénope et d’autre part des avantages de ce modèle expérimental qui permet les analyses cellulaires et moléculaires. Les approches de gain et perte de fonction indiquent que vestigial-like 3 est plus particulièrement impliqué dans la migration des cellules de la crête neurale. Vestigial-like 4 a un rôle dans la neurogenèse précoce et la formation de la crête neurale. / Vestigial-like proteins belong to a transcription co factors family with a conserved domain, called tondu, which allows their interaction with TEAD family transcription factors. The state of the art on the current knowledge about this family in terms of gene repertory, structure and functions in different animals has given rise to a review. PhD work has focused on vestigial-like 3 and vestigial-like 4 genes functions in the Xenopus amphibian. This choice stemmed from the laboratory previous works that has described vestigial like gene family in Xenopus, and from the Xenopus model advantages that allows cellular and molecular analysis. Gain and loss of function approaches indicate that vestigial-like 3 is especially implicated in neural crest cells migration. Vestigial-like 4 plays a role in early neurogenesis and neural crest formation.