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Regulation of wing growth in vivo by the histone demethylase dLSD1 / Régulation de la croissance de l'aile in vivo par l'istone déméthylase dLSD1

Texier, Manuela 31 May 2018 (has links)
Une régulation stricte des marques d'histones est critique durant le développement et l'activité aberrante des enzymes modifiant les histones joue un rôle important dans la tumorigénèse. La lysine-spécifique déméthylase 1 (LSD1) a émergé comme régulateur clef de l'expression des gènes. De nombreuses études ont impliqué LSD1 dans le contrôle de la prolifération, de la différentiation et de la mort cellulaire. LSD1 est également exprimé de manière aberrante dans une grande variété de tumeurs. Cependant, les mécanismes par lesquels LSD1 contrôle l'homéostasie cellulaire et tissulaire in vivo restent à déterminer. Durant ma thèse, j'ai utilisé le modèle de l'aile chez la Drosophile afin d'explorer la manière dont dLSD1 contrôle la croissance cellulaire et tissulaire. Spécifiquement, j'ai découvert que (1) la déplétion de dLSD1 conduit à une réduction significative de la taille de l'aile chez la Drosophile. J'ai montré que cette réduction de taille est due à une réduction du nombre de cellules mais pas de leurs tailles. J'ai démontré que (2) la déplétion de dLSD1 dans le disque imaginal de l'aile - tissu larvaire précurseur de l'aile adulte - affecte la prolifération à travers un nombre réduit de cellules en mitoses et un nombre plus élevé de cellules en phase S. Mes études montrent également que (3) la déplétion de dLSD1 induit des dommages à l'ADN affectant la stabilité du génome et causant une augmentation aberrante de l'apoptose. De manière intéressante, j'ai pu montrer que dLSD1 et le facteur de transcription P53 contrôlent la taille de l'aile de manière synergique, suggèrent que P53, facteur de réponse au stress, puisse être impliqué dans la détection et la réponse aux dommages induits par la déplétion de dLSD1. Afin de mieux comprendre le rôle de dLSD1 dans la croissance de l'aile, j'ai comparé les transcriptomes de disques d'aile mutants pour dLSD1 versus disques d'aile sauvages par RNA-Seq. J'ai montré que (4) dLSD1 contrôle l'expression de multiples réseaux de gènes importants pour la croissance des organes et réprime les transposons. De plus, mes résultats montrent que (5) la déplétion des composants de la voie PIWI-interaction ARNs, régulateurs négatifs de l'expression des transposons, affecte également la taille de l'aile. Finalement, (6) j'ai réalisé un crible génétique afin d'identifier des modulateurs du phénotype de réduction de la taille de l'aile dépendant de dLSD1 et j'ai trouvé que WARTS, un composant de la voie Hippo, restreignant la taille des organes, interagit génétiquement avec dLSD1. En conclusion, ma thèse a démontré l'importance du rôle de dLSD1 dans le contrôle de la taille des organes et que sa déplétion cause l'arrêt du cycle cellulaire, une augmentation de l'apoptose. Ces effets phénotypiques sont probablement dus à une dérégulation de l'expression de réseaux géniques spécifiques et à l'instabilité génomique causée par la dé-répression des transposons. J'ai également identifié de nouvelles interactions génétiques entre dLSD1 et P53 ainsi qu'entre dLSD1 et WARTS. / A strict regulation of histone marks is critical for normal development and aberrant activity of histones modifying enzymes plays a role in tumorigenesis. The lysine-specific-demethylase 1 (LSD1) has emerged as a key regulator of gene expression. Multiple studies have implicated LSD1 in the control of cell proliferation, cell differentiation and cell death. Accordingly, LSD1 is aberrantly expressed in a wide variety of tumors. However, the underlying mechanisms by which LSD1 controls cell and tissue homeostasis in vivo remain to be fully elucidated. During my thesis, I used the Drosophila wing model system to explore how dLSD1 controls cell and tissue growth. Specifically, I found that (1) dLSD1 depletion results in a significant reduction of Drosophila wing size. I show that the size reduction is due to decreased cell number but not cell size. I demonstrated that (2) dLSD1 depletion in wing discs - larval precursor tissue of the wing - affects proliferation through a decreased mitotic cell number and increased S-phase cell number. My studies also show that (3) dLSD1 depletion induces DNA damage thus affecting genome stability and causing aberrant apoptosis. Interestingly, I show that dLSD1 and the transcription factor P53 synergistically control wing size, suggesting that P53, a stress-response factor, might be involved in sensing the damage induced by dLSD1 depletion. To better understand dLSD1 role in wing growth, I compared the transcriptome of dLSD1-depleted wing discs to wild-type discs by RNA-Seq. I found that (4) dLSD1 controls the expression of multiple gene networks important for organ growth and represses transposons. Additionally, my results show that (5) depletion of PIWI-interacting RNAs pathway components, negative regulators of transposons expression, also affects wing size. Finally, (6) I performed a genetic screen to identify modulators of the dLSD1 wing size phenotype and I found that WARTS, a component of the Hippo pathway, which restricts organ size, genetically interacts with dLSD1. Overall, my work shows that dLSD1 plays an important role in organ size control and that its depletion causes cell cycle arrest and increased apoptosis. These phenotypic effects probably reflect the misregulation of the expression of specific gene networks and the genomic instability caused by de-repression of transposons. I also identified new interplay between dLSD1 and P53 as well as between dLSD1 and WARTS.
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Identification et analyse fonctionnelle de nouveaux gènes impliqués dans la myogénèse chez la drosophile : et mise en évidence d'une transition métabolique nécessaire à la différenciation musculaire / Identification and functional analysis of new genes involved in myogenesis in Drosophila : and demonstration of a metabolic transition required for muscle differentiation

Tixier, Vanessa 25 November 2011 (has links)
Il existe de nombreuses similitudes au niveau des mécanismes génétiques et moléculaires qui contrôlent les différentes étapes de la myogenèse entre la drosophile et les vertébrés. Afin de mettre en évidence de nouveaux gènes impliqués dans ce processus, nous avons sélectionné des gènes conservés au cours de l’évolution afin de tester leur rôle dans la myogenèse. Des gènes candidats conservés entre le poisson zèbre et la drosophile et exprimés dans des compartiments musculaires ont été sélectionnés in silico à partir des bases de données du poisson-zèbre (Zfin) et de la drosophile (BDGP). Ainsi, 120 gènes ont été mis en évidence, dont plus de la moitié jouerait un rôle dans le métabolisme, et sur les 23 testés par ARNi, 20 donnent des phénotypes musculaires suite à la diminution de leur expression. Les défauts musculaires observés ont permis de replacer le rôle putatif de ces 20 gènes dans le processus myogénique, montrant l’efficacité de cette approche. L’analyse fonctionnelle du gène Pglym78 impliqué dans la glycolyse a ensuite été réalisée. Ce gène est exprimé spécifiquement dans les muscles somatiques et son atténuation donne des défauts de différenciation musculaire caractérisés par un blocage de la fusion des myoblastes et la formation de muscles plus fins. L’ensemble des autres gènes de la glycolyse s’exprime de la même façon et leur inhibition donne aussi des problèmes de différenciation. Ainsi, il existerait au moment de la différenciation musculaire un switch métabolique se traduisant par une augmentation de la glycolyse, similaire à celui mis en évidence dans les cellules cancéreuses, pouvant contribuer à former l’ATP ainsi que les molécules nécessaires pour la synthèse des protéines, le tout permettant la croissance musculaire. Enfin, l’inhibition de la voie insuline, connue pour stimuler la glycolyse mais également la croissance musculaire, diminue l’activité glycolytique et donne des phénotypes similaires à ceux observés lorsque l’on bloque la glycolyse. Nos résultats mettent en évidence l’existence d’un switch métabolique vers la glycolyse, médié au moins en partie par la voie insuline afin de permettre l’augmentation de la synthèse de biomasse dans le muscle, nécessaire à la poursuite de sa différenciation. Ce travail révèle ainsi l’existence d’un lien entre le métabolisme et le développement musculaires. / A large number of genes involved in myogenesis has been described, but several gaps in comprehension of mechanisms giving rise to functional muscles are still remaining. To fill in these gaps, we selected conserved uncharacterized genes expressed in muscular compartments in drosophila and zebrafish and tested their functions by RNAi knockdown. We found that most of the candidate genes have a role in different steps of embryonic myogenesis in drosophila and interestingly more than a half of them are involved in metabolism. One of these candidates, Pglym78, encodes a glycolytic enzyme and gives rise to late muscle differentiation defects after knockdown in drosophila. Glycolysis is a major metabolic process providing energy and components for biomass synthesis to rapidly growing/proliferating cells such as cancer cells but its role in embryonic development remains unknown. Here we show that starting from midembryogenesis, drosophila Pglym78 and almost all the glycolytic genes display muscle specific expression and that, consistent with this, an important increase in glycolytic activity appears since embryonic stage 14, suggesting that glycolysis can play a role in late steps of myogenesis. This possibility is supported by the fact that attenuation of Pglym78 and other glycolytic genes results in affected muscle differentiation. As shown in Pglm78 knockdown embryos these phenotypes are due to myoblasts fusion arrest and formation of significantly smaller muscle fibres.In order to understand how glycolysis controls myogenesis, we analysed the insulin pathway known to control glycolytic activity and to positively regulate muscle growth by stimulating protein synthesis. Interestingly, inhibition of insulin pathway in differentiating embryonic drosophila muscles leads to the reduced activity of PyK and to phenotypes that are reminiscent of those of glycolytic genes such as fusion arrest and formation of smaller fibres. Thus, our data reveal that metabolic switch to glycolysis positively regulated by insulin pathway is required to support increased biomass synthesis in syncytial muscle cells, revealing direct link between metabolism and development.
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Régulation de l'hématopoïèse par les facteurs de transcription de type GATA et FOG chez la drosophile / Transcriptional regulation of haematopoiesis by GATA and FOG factors in Drosophila

Augé, Benoît 11 December 2017 (has links)
La Drosophile produit des cellules sanguines aussi appelées hémocytes qui se rapprochent fonctionnellement des cellules de la lignée myéloïde des vertébrés. On en dénombre trois sortes : les plasmatocytes qui sont apparentées aux macrophages des vertébrés, les cellules à cristaux, qui participent à la coagulation, et les lamellocytes qui ne sont produits que suite à certains challenges immuns et qui participent à l'encapsulation de corps trop gros pour être phagocytés. Le choix de destin, la prolifération et la différenciation des cellules hématopoïétiques sont contrôlés par plusieurs familles de facteurs de transcription conservés de la Drosophile à l'Homme. En particulier, le gène serpent (srp), codant pour un facteur de transcription de type GATA, joue un rôle majeur à différentes étapes du développement des cellules sanguines embryonnaires et larvaires de la Drosophile. En effet, srp est non seulement requis pour la spécification et le maintien des progéniteurs sanguins (prohémocytes) mais il participe aussi à la différenciation des trois lignages hématopoïétiques. Cette diversité de fonction de Srp est notamment assurée par l'interaction avec d'autres partenaires dont le cofacteur de type FOG (Friend of GATA) U-shaped (Ush) qui participe au contrôle de la différenciation des plasmatocytes et des lamellocytes. Enfin un second facteur de transcription de type GATA, Pannier (Pnr), est quant à lui nécessaire à la différenciation et à la maturation des plasmatocytes. L'objectif de ma thèse est de mieux comprendre la fonction et le mode d'action de ces facteurs GATA et FOG dans le contrôle du développement des cellules sanguines larvaires, et en particulier des lamellocytes. Dans un premier temps, une analyse génétique m'a permis d'identifier des rôles spécifiques pour les deux complexes GATA/FOG, Srp/Ush et Pnr/Ush, dans le processus de formation des hémocytes larvaires circulants. Ainsi, mes résultats suggèrent que : 1) le complexe Srp/Ush réprime la prolifération et la différenciation des hémocytes circulants ; 2) Srp participe à la maturation des lamellocytes ; 3) le complexe Pnr/Ush contrôle le maintien de l'identité des plasmatocytes par répression de leur transdifférentiation en lamellocytes ; 4) le complexe Srp/Ush réprime l'expression de pnr, qui est nécessaire à la maturation des plasmatocytes. Il apparait donc que la combinatoire des trois facteurs Srp, Pnr et Ush régule différentes étapes du développement des cellules sanguines larvaires. Dans un second temps, j'ai cherché à mettre à jour les réseaux géniques contrôlés par ces facteurs. Pour cela, j'ai utilisé une lignée de cellules sanguines d'origine larvaire sur laquelle j'ai réalisé des expériences d'immunoprécipitation de chromatine (ChIP-Seq) contre Srp, Pnr et Ush ainsi que des analyses transcriptomiques (RNA-Seq) en condition normale ou de perte de fonction de ush. Mes analyses montrent notamment que Ush participe à l'activation de l'expression de marqueurs des plasmatocytes comme les gènes codant pour les composants de la matrice extracellulaire et à la répression de l'expression de marqueurs des lamellocytes comme les gènes codant pour les récepteurs de la matrice extracellulaire. Ces analyses montrent aussi que Ush régule l'expression de composants de différentes voies de signalisation impliquées dans la formation des lamellocytes tels que shaggy (voie Wnt), wts (voie Hippo) et pi3k21B (voie mTor). Le cofacteur Ush, au travers de ses interactions avec Srp et Pnr, apparait donc comme un acteur central dans la régulation du destin des plasmatocytes et des lamellocytes au cours de l'hématopoïèse chez la Drosophile. L'ensemble de ces résultats apportent une meilleure compréhension des réseaux géniques mis en œuvre lors de la formation des cellules sanguines et notamment du rôle joué par les facteurs GATA et du cofacteur FOG au cours du processus hématopoïétique. / Drosophila produces blood cells or hemocytes, which are related to the myeloid lineage of vertebrates. There are three kinds of hemocytes: plasmatocytes are phagocytic cells akin to vertebrate macrophages; crystal cells are involved in the clotting process and lamellocytes are produced after immune challenges like wasp infestation in order to encapsulate objects too large to be phagocytized. Different families of transcription factor conserved from Drosophila to Human finely regulate blood cell fate, proliferation and differentiation. For instance, the GATA transcription factor Serpent (Srp), which plays a key role at different steps of embryonic and larval blood cell development in Drosophila. Indeed, srp is not only required for the specification and maintenance of blood cell progenitors (prohemocytes) but it is also involved in the differentiation of the three hemocyte lineages. This functional diversity is ensured in particular by the interaction with other partners such as the Friend of GATA (FOG) co-factor U-shaped (Ush), which is involved in the control of plasmatocytes differentiation into lamellocytes. Moreover, a second GATA factor, Pannier (Pnr) is necessary to plasmatocytes differentiation and maturation. The purpose of my work is to provide a better understanding of the function and mode of action of these two GATA proteins and of their FOG co-factor during Drosophila blood cell development and in particular for lamellocyte production. At first, a genetic analysis allowed us to identify specific role for each GATA / FOG complex in circulating larval hemocytes. Notably my results suggest that 1) the Srp / Ush complex represses hemocytes proliferation and differentiation; 2) Srp alone participates to lamellocytes maturation; 3) the Pnr / Ush complex maintains plasmatocytes identity by repressing their differentiation into lamellocytes; 4) the Srp / Ush complex represses Pnr expression, which is necessary for plasmatocytes maturation. These data indicate that the combinatorial interplay between Srp, Pnr and Ush participates in the fine-tuning of larval blood cell development. Second, I tried to decipher the gene networks regulated by these three factors. To do so, I used an ex vivo cellular model of larval hemocytes to identify Srp, Pnr and Ush direct target genes by chromatin immunoprecipitation (ChIP-Seq) experiments as well as Ush-regulated genes by transcriptomic analyses (RNAseq). My results revealed that Ush participates in the activation of plasmatocytes markers such as extracellular matrix (ECM) components whereas it represses the expression of lamellocytes markers such as ECM receptor. In addition, these analyses allowed us to identify components of different signalling pathway involved in lamellocytes formation that are directly regulated by Ush, including shaggy (Wnt pathway), wts (Hippo pathway) and pi3k21B (mTor pathway). Therefore, it appears that Ush, thanks to its interaction with Srp or Pnr, plays a central role in the regulation of plasmatocyte and lamellocyte fate. All together, these results shed new light on the genetic network involved in blood cell formation and on the role of the GATA / FOG complexes during haematopoiesis.
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Caractérisation de la diversité des sites de fixation des protéines du groupe Polycomb chez la Drosophile / Characterization of the diversity of the Polycomb group complexes Binding sites in Drosophila

Entrevan, Marianne 29 September 2017 (has links)
Les protéines du groupe Polycomb (PcG) ont initialement été identifiées chez la drosophile comme répresseurs transcriptionnels des gènes homéotiques. Aujourd’hui, nous savons que ces protéines jouent un rôle bien plus large puisqu’elles régulent des gènes dont les produits sont impliqués dans de nombreux processus biologiques (régulation des gènes HOX, maintien de la plasticité des cellules souches, la différenciation cellulaire, l’inactivation du chromosome X, la régulation des gènes soumis à empreintes). Leur dérégulation est source de nombreux cancers chez l’homme. Hautement conservées, elles forment deux principaux complexes : PRC 1 et 2 (Polycomb repressive complex 1 and 2), dont l’activité est respectivement reflétée par la mono-ubiquitinylation de la lysine 118 l’histone H2A (H2AK118Ub) et la tri-méthylation de la lysine 27 de l’histone H3 (H3K27me3). Chez la Drosophile, les sites de fixation de ces complexes sont appelés PRE (Polycomb Responsive Elements) où ils sont recrutés via des facteurs de transcription (FT).La complexité du recrutement des complexes du PcG, chez la Drosophile comme chez les mammifères, est visible à différents niveaux : au niveau de la séquence même de leurs sites de fixations, au niveau des facteurs de transcription qui les recrutent, au niveau de l’interface entre les deux complexes PRC1 et PRC2 et enfin au niveau global, part le présence de ces complexes au niveau de sites transcriptionnellement actifs. L’ensemble de ces résultats démontre clairement la nature hétérogène des PRE. Ces derniers diffèrent non seulement par leur séquence, mais également par les FT qui les recrutent et enfin par la manière dont les complexes PcG sont recrutés (PRC2 recrute PRC1 ou le contraire). Mon projet de thèse s’est donc dessiné autour d’une hypothèse : il existe différentes classes de PRE chez la Drosophile. Mon travail a donc consisté à définir ces différentes classes et à les caractériser pour en déduire des rôles spécifiques à l’échelle génomique. En effet, l’implication des complexes du PcG dans l’apparition de cancer chez l’Homme requière que l’on comprenne comment ces protéines sont recrutées à la chromatine.Mes travaux de thèse ont permis d’identifier six classes différentes de sites de fixation aux protéines du PcG. Nous avons retrouvé une classe correspondant aux sites de fixations canoniques fixés par les protéines du PcG et présents au sein de larges domaines répressifs marqués par H3K27me3. Une seconde classe correspond à des éléments de régulation marqués par un état de pause transcriptionnelle. De façon surprenante, nous avons démontré qu’une grande partie des sites de fixation des complexes du PcG était localisée au niveau de régions transcriptionnellement actives. Ces classes de PRE diffèrent en particulier en éléments génomiques qui les composent. Deux classes correspondent à des enhancers développementaux. Une classe correspond à des promoteurs actifs pouvant réguler des gènes de ménage. Enfin, une dernière classe correspond à des bordures de TAD. Les sites actifs et réprimés fixés par le PcG fixent également des combinaisons différentes de FT. Des analyses in vivo associées à un transcriptome réalisé à partir de cellules mutantes pour une protéine du PcG révèlent que les complexes du PcG jouent également un rôle de répresseur transcriptionnel au niveau des sites actifs. L’ensemble de ces résultats suggère une hétérogénéité inattendue des sites de fixation des complexes du PcG et permettra de mieux comprendre les caractéristiques liées à ces protéines dont la dérégulation mène à l’apparition de cancers chez l’Homme marqués par leur agressivité. / Polycomb group (PcG) complexes were initially discovered in Drosophila as transcriptionnal repressors of homeotic genes. To date, we know that they are involves in a large pleithora of biological processes including the maintenance of stem cells plasticity, differentiation, X chromosome inactivation and imprinting. PcG complexes are highly conserved from Drosophila to Humans and can be divided into two main complexes: PRC1 and PRC2 (Polycomb repressive complex 1 and 2). Both complexes have a histone modifying activity: PRC1 catalyses the mono-ubiquitination of the lysine 118 on histone H2A (H2AK118Ub) and PRC2 catalyses the tri-methylation of the lysine 27 on histone H3 (H3K27me3).In Drosophila, these complexes are recruited to cis regulatory elements named Polycomb Responsive Elements (PREs) that drive the epigenetic inheritance of silent chromatin states throughout development. Importantly, PcG complexes do not contain DNA-binding activity but are recruited to PREs via their interaction with Transcription Factors (TF) recognizing DNA motifs clustered at PREs. However the mechanism how PREs target PcG complexes is still not well understood due to the complexity of PcG recruitment, which is reflected at different levels: The DNA signature between PREs can differ significantly and several TF are implicated in PcG recruitment, but none of them is sufficient to recruit PcG complexes to PREs. Moreover PcG complexes can cooperate in different ways to stabilize each other’s binding. Finally, another layer of complexity is found at a more global level since PcG complexes do not only bind repressed sites, but they are also found at active regions.Therefore, our working hypothesis is that different classes of PREs exist in Drosophila. My PhD work was thus to define these different classes of PREs on a genome-wide scale and to functionally characterize them in order to get a complete molecular description of PRE function. Understanding how PcG complexes are recruited is of high importance, since deregulation of both, PcG complexes and their recruiting factors can led to cancer and diseases. My work led to the identification of six different classes of PREs that are characterized by different chromatin and genomic features. Interestingly the majority of PREs are associated with active genes that can be divided into housekeeping regulatory regions and developmental enhancers. In addition another class comprises bona fide chromatin domain boundaries. On the other hand PREs associated with repressed chromatin states shows features of previously described PREs and associate with repressed genes and PcG-associated histone marks. Finally another class comprises PREs that are likely in a poised chromatin state. We further demonstrated that PREs located at repressed and active regions differ in their combination of TF. In vivo analyses along with a transcriptomic analysis performed in cell lines mutated for a member of PcG complexes revealed that PcG complexes play a repressive role at both, active and repressed PREs.Taken together, our result suggest an unexpected heterogeneity of PREs and contributes to the better understanding of their characteristics and function.
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Étude des évènements mitochondriaux impliqués dans le contrôle de l'apoptose par rbf1, l'homologue de drosophile du gène suppresseur de tumeur rb / Study of mitochondrial events involved in the control of apoptosis by rbf1, the Drosophila homolog of the tumor suppressor gene rb

Ruby, Vincent 19 July 2018 (has links)
Le gène rb est le premier suppresseur de tumeur découvert chez l’homme. Il prévient l’apparition de tumeurs notamment en régulant négativement le cycle cellulaire. Le rôle de pRb dans le contrôle de l’apoptose est plus complexe et les mécanismes moléculaires contrôlés par ce facteur de transcription ne sont pas complétement élucidés. Il existe un homologue de rb chez la drosophile : rbf1. J’ai contribué à caractériser les évènements mitochondriaux induits au cours de l’activation de l’apoptose par Rbf1 dans le disque imaginal d'aile, un tissu en prolifération de la larve de drosophile. Dans cette voie d’apoptose, la protéine Debcl, seule membre pro-apoptotique de la famille Bcl-2 chez la drosophile, est activée et induit le recrutement et l’oligomérisation de Drp1, protéine effectrice principale de la fission mitochondriale. C’est ainsi qu’est déclenchée la fragmentation mitochondriale et l’accumulation d’espèces activées de l’oxygène (EAOs) mitochondriales. Ces deux évènements participent à la transmission du signal apoptotique. J’ai par ailleurs pu mettre en évidence l’implication de facteurs participant au maintien du contrôle qualité mitochondriale. Celui-ci s’assure de l’intégrité des mitochondries et, le cas échéant, déclenche la digestion des éléments défaillants par mitophagie. Enfin, j’ai contribué à l’étude des liens entre la traduction et l’apoptose induite par Rbf1. Dans cette étude, nous montrons que la poly-A binding protein (PABP) peut supprimer le phénotype d’encoche induit par Rbf1 chez l’adulte alors que la mort cellulaire induite au cours du stade larvaire n’est pas inhibée mais augmentée. Ces résultats nous ont poussé à étudier les mécanismes de compensation induits par l’appareil traductionnel, ce qui nous a permis de montrer qu'une modulation de la traduction pourrait permettre de compenser la perte de tissu consécutive à l'apoptose induite par Rbf1 sans impliquer une inhibition de l'apoptose. / The gene rb is the first tumor suppressor discovered in humans. Its prevents the appearance of tumors by regulating negatively the cell cycle. The role of pRb in apoptosis is more complex and the molecular mechanisms triggered by this transcription factor are not completely elucidated. There is a rb homologue in drosophila: rbf1. I participated in the characterization of mitochondrial events induced during activation of apoptosis by Rbf1 in a proliferating tissue of this model organism, the wing disc. In this apoptosis pathway, the Debcl protein, the only drosophila pro-apoptotic member of the Bcl-2 family, is activated and induces recruitment and oligomerization of Drp1, the main effector of mitochondrial fission. This triggers the mitochondrial fragmentation and the accumulation of mitochondrial reactive oxygen species (ROS). Both events participate to the transmission of the apoptotic signal. I have also been able to highlight the implication of factors involved in maintaining mitochondrial quality control which ensures the integrity of the mitochondria and, if necessary, triggers the degradation of damaged elements by mitophagy. Finally, I have contributed to the study of the links between translation and apoptosis induced by Rbf1. In this study, we show that the Poly-A Binding Protein (PABP) can suppress the Rbf1-induced notch phenotype in adults while cell death induced during larval stage was not inhibited but increased. These results prompted us to study the compensation mechanisms induced by the translational apparatus, which allowed us to show that a mRNA translation-related mechanism could counteract the loss of tissue resulting from Rbf1-induced apoptosis independently of apoptosis inhibition.
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Contribution du modèle drosophile à l'étude des mécanismes de régulation du couplage excitation/contraction cardiaque / Contribution of drosophila model to the study of a regulatory mecanisms of cardiac excitation/ contraction coupling

Senatore, Sébastien 27 September 2010 (has links)
Pour mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la genèse et la régulation de l'activité rythmique cardiaque, une bonne connaissance des gènes impliqués dans ces mécanismes et de leur fonction est nécessaire.J'ai mis au point les conditions expérimentales d'un crible génétique et identifié deux gènes régulateur du rythme cardiaque : ork1, code pour un canal potassique à deux pores, pur régulateur du rythme cardiaque ; painless, code pour un canal TRPA, régulateur du rythme cardiaque et acteur essentiel de la réponse cardiaque au stress mécanique. Du fait de l'importance de la régulation de l'activité cardiaque par le stress acide, le rôle de NDAE, échangeur Cl/HCO3, a été recherché. Il est requis pour une meilleure récupération après un stress acide et couplé à l'échangeur Na/Ca.Ces travaux ont permis de valider le modèle Drosophile pour identifier de nouveaux gènes et pour étudier le rôle des gènes encore mal connu dans l'activité cardiaque. / A good knowledge of genes implicated in genesis of cardiac activity and in its regulation is crucial for a better understanding of arrhythmia.In this study, I have developed experimental conditions to perform a genetic screen and identified two gens implicated in cardiac activity : ork1, encoding a two-pore potassium channel is a pure regulator of cardiac rhythm ; painless, encoding a TRPA channel, regulates cardiac frequency and mediates the cardiac response to mechanical stress. We know that cardiac activity is particulary sensitive to acidic stress and the study of NDAE, the unique Drosophila Cl/HCO3 exchanger, has shown that NDAE is required for cardiac activity recovery after acidic stress and displayed the genetic link with the Na/Ca exchanger.This work validates Drosophila as a good system to found new genes implicates in cardiac activity, particularly in genetic screen, and to precise the role of genes still unknown in cardiac activity.
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Réponse au parasitisme par des guêpes chez la drosophile : rôle de la voie de signalisation Toll/NFkB / Drosophila response to wasp parasitism : role of the Toll/NFkappaB signalling pathway

Louradour, Isabelle 23 October 2015 (has links)
Dans tous les organismes animaux la réponse immunitaire est divisée en deux composantes : la réponse humorale, qui consiste en la production d'un grand nombre de molécules toxiques pour le pathogène, et la réponse cellulaire, qui met en jeu des cellules immunitaires produites lors de l'hématopoïèse. Chez les mammifères adultes, l'hématopoïèse se déroule dans la moelle osseuse, où un microenvironnement particulier appelé " niche hématopoïétique " contrôle l'auto-renouvèlement, la prolifération et la différenciation des Cellules Souches Hématopoïétiques (CSH) à l'origine de l'ensemble des cellules sanguines/immunitaires. Suite à une infection par un pathogène, l'homéostasie du système hématopoïétique est modifiée, afin de permettre la mise en place d'une réponse immunitaire cellulaire adaptée. Le rôle de la niche hématopoïétique dans le contrôle de l'hématopoïèse suite à une infection reste à ce jour mal connu. La drosophile est utilisée comme système modèle pour étudier in vivo l'hématopoïèse et la réponse immunitaire. L'hématopoïèse a lieu chez la drosophile au stade larvaire dans un organe spécialisé appelé Glande Lymphatique (GL). Au sein de cet organe, un petit groupe de cellules, le Centre de Signalisation Postérieur (PSC), contrôle l'équilibre entre progéniteurs hématopoïétiques et cellules immunitaires différenciées, et a donc un rôle équivalent à celui de la niche hématopoïétique des mammifères. Suite à un stress immun, tel que le parasitisme par des guêpes, une différenciation massive de cellules immunitaires spécifiques, les lamellocytes, a lieu dans la GL; puis la dispersion de la GL permet la libération des lamellocytes dans la circulation lymphatique. Lors du parasitisme, la guêpe pond un œuf dans le corps de la larve de drosophile. En absence de réponse immunitaire cellulaire, l'œuf de guêpe se développe au dépend de son hôte, entraînant sa mort. En formant une capsule autour de l'œuf de guêpe, les lamellocytes neutralisent son développement et permettent la survie de l'hôte. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée à la réponse immunitaire cellulaire de la larve de drosophile au parasitisme par des guêpes. Je me suis plus particulièrement intéressée au rôle de la " niche hématopoïétique " dans cette réponse. Pour cela, j'ai initié une approche transcriptomique ayant pour but d'identifier les gènes spécifiquement exprimés dans le PSC en réponse au parasitisme. En parallèle, j'ai caractérisé le rôle de la voie de signalisation Toll/NF?B dans la GL lors de la réponse au parasitisme. La voie Toll/NF?B joue un rôle essentiel dans la réponse immunitaire humorale et son rôle dans la réponse immunitaire cellulaire reste à définir. Mes travaux indiquent que la voie Toll/NF?B est activée dans le PSC suite au parasitisme. Son activation est médiée par le facteur de transcription NF?B "Dorsal-related Immunity Factor" (Dif), qui est requis dans le PSC pour permettre la différenciation rapide et massive de lamellocytes et la dispersion des cellules de la GL. De plus, j'ai établi un réseau génique, impliquant les deux voies de signalisation Toll/NF?B et EGFR ainsi que les espèces réactives de l'oxygène (ROS) dans le contrôle de la réponse au parasitisme. Une augmentation du niveau de ROS dans le PSC et l'activation de la voie EGFR dans les cellules immunitaires ont été décrits comme nécessaires à l'encapsulation des œufs de guêpe après parasitisme. Mes données établissent qu'ils sont en plus requis respectivement dans les cellules du PSC et dans les progéniteurs hématopoïétiques pour permettre la dispersion de la GL après parasitisme. Basé sur la forte conservation des voies de signalisation et processus moléculaires contrôlant l'hématopoïèse entre les mammifères et la drosophile, mes résultats posent la question de la conservation du réseau génique établi chez la drosophile et du rôle de la voie NF?B dans la niche hématopoïétique des mammifères lors d'une réponse à une infection. / In all organisms, the immune response is divided into two parts: the humoral response, which consists of producing a large number of molecules to combat the pathogen, and the cellular response, which relies on immune cells produced during hematopoiesis. In adult mammals, hematopoiesis occurs in the bone marrow, where a particular microenvironment called the "hematopoietic niche" controls self-renewal, proliferation and differentiation of Hematopoietic Stem Cells (HSCs), which give rise to all blood cell types. Following a pathogenic infection, the hematopoietic system's homeostasis is modified in order to obtain an adapted cellular immune response. The role that the hematopoietic niche plays during an immune response remains unclear. Drosophila is used as a model system to study in vivo hematopoiesis and the immune response. In drosophila, hematopoiesis occurs at the larval stage in a specialized organ called the Lymph Gland (LG). Within this organ, a small group of cells termed the Posterior Signalling Center (PSC), controls the balance between hematopoietic progenitors and differentiated immune/blood cells, a role similar to the mammalian hematopoietic niche. Following an immune challenge, especially in response to wasp parasitism, a massive differentiation of specific immune cells called lamellocytes occurs in the LG. The LG subsequently disperses to release lamellocytes into the hemolymph. During parasitism, the wasp lays an egg in the drosophila larva. In the absence of a cellular immune response, the wasp egg will develop and kill its host. By forming a capsule around the wasp egg, lamellocytes impede the pathogen's development and permit the host's survival. During my PhD, I studied the drosophila larva cellular immune response to wasp parasitism. I focused my research on the role of the "hematopoietic niche". I therefore initiated a transcriptomic study, in order to identify genes expressed by the PSC in response to parasitism. In parallel, I characterized the role of the Toll/NF?B signalling pathway in the LG during parasitism. The Toll/NF?B pathway plays a key role in the humoral response both in drosophila and mammals; however its role in the cellular immune response remains unknown. My results indicate that the Toll/NF?B pathway is activated in the PSC following parasitism. Its activation is mediated by the NF?B transcription factor " Dorsal-related Immunity Factor " (Dif), which is required in the PSC for rapid lamellocyte production and LG dispersion. Furthermore, I established the existence of a genetic network comprising the Toll/NFkB and EGFR signalling pathways and Reactive Oxygen Species (ROS), in order to control the immune response to parasitism. An increase in ROS levels in the PSC and EGFR pathway activation in the immune cells, have been described as required for wasp egg encapsulation. My data suggest that the ROS and the EGFR pathway are also required for LG dispersion following wasp parasitism, in PSC cells and in hematopoietic progenitors, respectively. Based on the high conservation of signalling pathways and molecular processes controlling hematopoiesis, my results raise the question of whether such a network is conserved in the mammalian hematopoietic niche in response to pathogenic infections.
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Characterization of quiescent state and reactivation of adult muscle precursor cells in Drosophila melanogaster

Aradhya, Rajaguru 10 December 2013 (has links)
Pas de résumé disponible / Use of stem cells in regenerative medicine has attracted great interest in the past decade. Muscle stem cells such as satellite cells were shown to regenerate skeletal muscle tissue after injury and to contribute to muscle growth. These properties have raised an enormous interest in using satellite cells for the therapy of skeletal muscle wasting disorders where the intrinsic stem cell population is unable to repair muscle tissue. However, better understanding of the mechanisms controlling satellite cell lineage progression and self-renewal is crucial to exploit the power of these cells in combating myopathic conditions. In the studies described here, the mechanisms regulating the in vivo behavior and maintenance of quiescence of Drosophila Adult Muscle Precursors (AMPs) that share several properties with the vertebrate satellite cells are analyzed. We show that undifferentiated embryonic AMPs display homing behavior and that their survival depends on the somatic muscles. We observe that AMPs establish direct contact with muscle fibers by sending thin filopodia and that this AMP-muscle interaction is crucial for AMPs spatial positioning. Larval muscles also play an important role in promoting the AMP cell proliferation. They achieve this by secreting Drosophila Insulin like peptide 6 (dIlp6) that activate the AMPs from their quiescent state and induce proliferation during the end of the second larval instar. We also demonstrate that Notch acts downstream of Insulin pathway and positively regulates proliferation of AMPs via dMyc. In the second part of the thesis manuscript we report that the affected formation ofadult muscles impacts on persisting abdominal larval templates. In this section role of the Notch signaling pathway in specification of the Adult founder cells is also demonstrated. Finally, we report generation of new tools for the cell type specific genome wide approaches that can be applied to identify global gene expression profiles in quiescent versus activated AMPs. Together these studies identified several new features of AMPs and enhance our understanding on the processes regulating stem cells homing, quiescence and reactivation.
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Modulation du comportement alimentaire et de la réponse gustative périphérique par les molécules aversives chez Drosophila melanogaster

Sellier, Marie-Jeanne 10 December 2010 (has links) (PDF)
Chez Drosophila melanogaster, la gustation fait intervenir des structures en forme de poils appelées sensilles. A l'extrémité de la sensille, un pore permet l'entrée des molécules dans le conduit sensillaire contenant les dendrites des neurones chimiorécepteurs. Dans ce travail, nous avons étudié principalement les neurones qui détectent les sucres (type " S ") et ceux qui détectent les substances aversives (type " L2 "). Nous avons développé un test comportemental pour mesurer les préférences alimentaires chez D. melanogaster. Ce test, appelé MultiCAFE (MULTIple CApillary Feeder), repose sur la mesure quantitative de la consommation de solutions proposées à des groupes de mouches dans plusieurs capillaires de verre. Ce nouveau test nous a permis de classer huit alcaloïdes selon leur pouvoir antiappétant. Nous avons étudié la perception de ces alcaloïdes au niveau des sensilles gustatives du proboscis de ces mouches, en utilisant des enregistrements électrophysiologiques extracellulaires. Les composés aversifs ont deux modes d'action sur les sensilles gustatives : ils activent la cellule L2 mais peuvent également inhiber la cellule S s'ils sont mélangés à des sucres. Nous avons mis en évidence que l'inhibition périphérique de la détection des sucres était spécifique. Les mécanismes qui sous-tendent ce phénomène sont toujours inconnus. Nous avons testé l'hypothèse d'une interaction latérale entre les cellules L2 et S. Nous avons montré que la détection réduite du saccharose par la cellule sensible aux sucres en présence de strychnine n'était pas due à une inhibition latérale causée par la cellule sensible à l'amer.
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Etude des mécanismes d'élongation du follicule ovarien de Drosophila melanogaster. / Study of the mechanisms of elongation of the ovarian follicle of Drosophila melanogaster.

Alegot, Hervé 24 March 2016 (has links)
L’élongation épithéliale joue un rôle prépondérant au cours du développement. Ce processus morphogénétique peut être décrit schématiquement par trois paramètres : le signal permettant d’orienter l’élongation, la force capable de générer le mouvement et le comportement cellulaire associé. Le follicule ovarien de drosophile, initialement rond s’allonge au cours de son développement résultant en un œuf 2.5 fois plus long que large. J’ai mis en évidence que les follicules traversent au moins trois phases d’élongation successives et je me suis focalisé sur la phase précoce dont les paramètres étaient inconnus. J’ai déterminé que le signal venait d’un groupe de cellules situées aux pôles par la sécrétion du ligand de la voie Jak-Stat puis de l’activation consécutive de cette voie selon un gradient depuis les pôles. La force est apportée par un gradient de pulsations apicales des cellules dépendantes de la voie Jak-Stat générant des forces de traction aux extrémités des follicules. L’élongation est stabilisée par des intercalations cellulaires orientées selon l’axe d’élongation et par un gradient de constriction apicale des cellules. Ces données permettent de proposer un mécanisme où un gradient d’activité d’un facteur de transcription induit une élongation épithéliale indépendamment d’une polarité planaire. / Tissue elongation plays a key role during development. Schematically, this morphogenetic process can be described by three main parameters: the cue orienting the elongation, the movement generating force and the associated cellular behavior. The Drosophila ovarian follicle, initially spherical, elongates as it develops, ending as a 2.5 time longer than wide mature egg. I found that follicles elongate through at least three consecutive phases and I aimed to determine the parameters of the early phase. The signal comes from a cluster of cells located at each pole of the follicle secreting the Jak-Stat pathway ligand and the subsequent activation of the pathway as a gradient from the poles. A pulling force is generated by the Jak-Stat dependent apical pulsations of the cells following the same gradient. The elongation is stabilized by oriented cell intercalations along the elongation axis and a gradient of apical constriction. Our data allow proposing a mechanism where a gradient of transcription factor activity can lead to epithelial elongation without any planar polarity requirement.

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