Ce projet de maitrise s’inscrit dans le cadre de l’étude du rôle de DLK dans les neurones. Depuis quelques années seulement, plusieurs auteurs ont démontré l’implication de DLK dans les mécanismes de dégénérescence et de régénérescence neuronale, des processus pouvant survenir lors du développement ou dans le cas de certaines pathologies reliées au système nerveux, comme l’Alzheimer et le Parkinson. Jusqu’à maintenant, peu de travaux sur la régulation de l’activité de DLK dans les cellules nerveuses ont été rapportés dans la littérature. Au cours de ce travail, nous avons démontré que la voie de signalisation DLK/JNK est activée suite à la dépolymérisation des microtubules, des composants majeurs du cytosquelette souvent affectés lors de stress infligés aux cellules. Cette démonstration s’est fait grâce aux traitements des cellules Neuro-2a avec la colcémide, suivis par des immunobuvardages de type Western dont l’anticorps était dirigé contre la forme phosphorylée de JNK (p-JNK), une cible majeure de DLK. Nous avons par la suite été en mesure de confirmer que l’activation de JNK était bel et bien DLK-dépendante à l’aide de cellules déplétées en DLK par des ARN interférents. Dans ces cellules, les niveaux de p-JNK étaient significativement inférieurs, comparés aux cellules contrôles, et ce même lorsqu’on active la voie de signalisation. Nous avons par la suite identifié, à l’aide d’une méthode de séquençage de nouvelle génération, le «RNA-seq», des gènes étant différentiellement exprimés dans les cellules déplétées en DLK. Nous avons été en mesure d’établir un lien entre certains des gènes régulés par DLK et le guidage axonal, un processus essentiel au développement neuronal. Donc, en plus d’avoir démontré un mécanisme possible de régulation de DLK, nous avons, pour la première fois, identifié des gènes régulés par la présence/absence de cette dernière dans les cellules neuronales de mammifères.

Le système nerveux et le système vasculaire montrent de grandes similitudes notamment au niveau anatomique. Il est maintenant communément admis que des membres des quatre grandes familles de molécules de guidage axonal Sémaphorines, Ephrines, Nétrines et Slits et leurs récepteurs sont également impliqué dans la mise en place du réseau vasculaire, mais la situation inverse n'était pas aussi claire lorsque j'ai débuté ma thèse. Cette thèse s'intéresse au rôle chez la souris de deux molécules de mise en place du système vasculaire VEGFR2 et Synectine dans le contexte du guidage axonal. Nous avons ainsi montré que ces deux molécules sont importantes pour le guidage de différentes populations d'axones par la molécule de guidage axonal Sémaphorine 3E (Séma3E). Dans une première étude, nous avons montré que VEGFR2 est important pour la mise en place du faisceau subiculo-mamillaire in vivo indépendamment de son ligand vasculaire habituel VEGF. En effet, dans ces neurones VEGFR2 agit au sein d'un complexe récepteur à Séma3E, composé de PlexinD1, Neuropilin1, et VEGFR2. Ainsi, la liaison de Séma3E au complexe récepteur entraine l'activation de VEGFR2 qui transduit alors une signalisation promotrice de croissance axonale en activant la voie PI3K/Akt. Dans une seconde étude, nous avons montré que Synectine est important in vivo pour la mise en place de la commissure antérieure, un autre faisceau axonal exprimant le récepteur à Séma3E, PlexinD1. De plus, nous avons montré in vitro que Synectine est nécessaire à la réponse inhibitrice de croissance induite par Séma3E dans les neurones du cortex latéral piriforme qui correspondent aux neurones projetant dans la commissure antérieure. En impliquant Synectine et VEGFR2 dans le guidage axonal, les résultats présentés dans cette thèse mettent donc en avant que si le système vasculaire utilise des molécules du système nerveux pour son développement, le système nerveux peut également utiliser des molécules du système vasculaire pour la mise en place de son réseau neuronal. / Important similarities exist between the vascular and the nervous systems, both at anatomical and molecular levels. There is now clear evidence that members of all four classical families of axon guidance molecules (Ephrins, Netrins, Slits, and Semaphorins) and their cognate receptors are implicated in vascular patterning. Here we present evidence for the reverse situation in wich two vascular molecules, VEGFR2 and Synectin, are implicated in axon patterning of two major axon tract in vivo, and in their response to the axon guidance molecule Semaphorin 3E in vitro.

Les mutations du gène SPG4 codant la spastin sont responsables de la forme la plus fréquente de Paraplégies Spastiques Héréditaires (PSH), des maladies neurologiques caractérisées par une dégénérescence des faisceaux cortico-spinaux. La spastin, ainsi que son homologue p60-katanin sont des enzymes de cassure des microtubules (MSE) essentielles à la croissance des neurones moteurs spinaux (NMS) chez l'embryon de poisson-zèbre mais dont le rôle dans les processus de guidage axonal également dépendant des microtubules (MTs) demeurent énigmatiques. Les principaux objectifs de ma thèse ont consisté à préciser le rôle et le degré de redondance fonctionnelle existant entre ces deux MSE lors de l'établissement des circuits moteurs chez ce téléoste et de clarifier les mécanismes pathogéniques à l¿origine des PSH liées au gène SPG4.J'ai tout d'abord contribué à montrer que la p60-Katanin contrôle la trajectoire des axones des NMS et la mobilité des larves de façon dose-dépendante et non redondante avec la spastin. De plus, notre étude identifie la polyglutamylation des MTs par TTLL6 comme un élément clé de l'activité de la p60-Katanin lors de ce processus. Sur le même modèle, j'ai révélé un rôle différentiel des isoformes majoritaires de la spastin (résultant d¿une traduction alternative, M1 et M61) au cours du développement des NMS en démontrant un rôle coopératif de M1 et d'autres protéines de PSH dans l'inhibition de la voie des BMPs et révélant un rôle pour M61 en aval de la signalisation Neuropilin-1. Ces données suggèrent que l'altération de ces deux grandes voies de signalisation essentielles au développement des NMS pourrait contribuer à la pathogénèse des formes SPG4. / Mutations in SPG4, encoding spastin cause the major form of Hereditary Spastic Paraplegias (HSP), a paralytic disorder characterised by the degeneration of the corticospinal tracts. Spastin and its close homologue p60-katanin are microtubule-severing enzymes (MSE) required for spinal motor neuron (SMN) axon extension during zebrafish development. However, their roles in SMN axon navigation which also rely on microtubules (MTs) remain elusive. My PhD work aimed at refining the functional specificity and redundancy of these MSE during motor circuit wiring and clarifying the physiopathology of SPG4-linked HSP. I have first contributed to show that p60-Katanin controls SMN axon targeting and larval locomotion in a dose-dependent manner. We also demonstrated that Spastin and p60-Katanin play differential roles in SMN navigation and identified TTLL6-mediated MT polyglutamylation as a key event in regulating p60-Katanin activity in this process. Concomitantly, I have conducted a functional analysis of spastin main isoforms (resulting from alternative translation, M1 and M61) during zebrafish development, which reveals their critical and specific involvement in two distinct signalling pathways that are both essential for motor circuit wiring and locomotor behaviours. This study has provided compelling evidences for a concerted role for M1 and other HSP proteins in the down-regulation of the BMP pathway and reveals a specific role for M87 as a downstream effector of Neuropilin-1 signalling. Altogether, our study emphasizes defective BMP signalling as a key pathogenic mechanism in HSP, and shows that dysregulation of the Neuropilin-1 pathway may equally contribute to SPG4-linked HSP.

Dans le système nerveux des bilatériens, certains neurones, appelés commissuraux, étendent leurs axones au-delà de la ligne médiane pour se connecter à des neurones controlatéraux. La Nétrine-1, une protéine sécrétée, guide ces axones jusqu'à la ligne médiane ventrale. Son récepteur DCC, exprimé dans les axones commissuraux, est considéré comme le relais de cette signalisation. Cependant, chez la souris, le récepteur Robo3 participe également à cette signalisation et est nécessaire pour que les axones commissuraux franchissent la ligne médiane ventrale. Dans ce travail, nous avons étudié la conservation des récepteurs Robo3 et DCC chez les vertébrés. De façon surprenante, nous avons mis en évidence que le gène Dcc est absent chez deux groupes d'oiseaux. Toutefois, cette perte ne semble pas s'accompagner de défaut de guidage des axones commissuraux chez ces oiseaux. Le gène Robo3 est, quant à lui, présent chez tous les vertébrés, mais présente des particularités structurales et fonctionnelles chez les mammifères, notamment la perte de liaison aux Slits (les ligands canoniques des récepteurs Robo). Chez les amniotes, Robo3 est spécifiquement exprimé dans les axones commissuraux avant le croisement de la ligne médiane. En revanche, chez les autres vertébrés, son expression est plus vaste et sa fonction dans le guidage commissural reste ambigüe. Enfin, la restauration de la signalisation Robo3-Slits chez la souris et sans effet sur la mise en place des commissures, et son rôle chez les autres vertébrés reste inconnu. Dans l'ensemble, ces données apportent un nouvel éclairage sur la diversité des commissures et de leurs systèmes de guidage chez les vertébrés. / In most bilateria, some neurons, called commissural neurons, extend their axons across midline to connect with contralateral targets. Netrin-1, a protein secreted at the ventral midline by the floor plate, atracts commissural axons and guide them towards midline. It is thought that the DCC receptor mediates Netrin-1 attraction towards ventral midline. However, in the mouse, Robo3 receptor also participate to Netrin-1 attractive signaling, and is necessary for commissural axons to reach ventral mdline. In this work, we have been studiing Robo3 and DCC receptors conservation in vertebrates. Strickingly, we found that birds withinh two major groups, the Galliforms and Passeriforms, do not have a Dcc gene. However, our comparative analysis of commissure development in birds revealed no difference between birds having or not DCC. On the other hand, Robo3 gene is present in all vertebrates studied, but is divergent in mammals. Especially Robo3 does not bind its cananical lignads Slits in these group. In amniotes, Robo3 is specifically expressed in commissural axons before they cross the midline. In contrast, Robo3 expression in other vertebrates is broder, and its exact function in commissural axon guidance remains unclear. Finally, restoring Slit binding to Robo3 in mammals does not affect commissural guidance, and the rôle of Robo3-Slit signaling in other vertebrates remains unclear. These data shed a new light on commissures diversity and their guidance mechanism among vertebrates.

Sérotonine (5-HT) neurones du mésencéphale sont nés de jour embryonnaire 10 à 12, et commencent à étendre axones, peu après la neurogenèse, tant rostrale du télencéphale et caudale du tronc cérébral. Ces projections sont très garantis, mais avec un certain degré d'organisation topographique. Dans le télencéphale, le schéma de la 5-HT innervation provenant de la dorsale (B7, B6) ou de la médiane (B5-B8) se distingue des noyaux. Cependant, il n'y a pas d'études de développement détaillées systématiques chez la souris, qui sont le modèle le plus largement utilisé, en particulier pour les études génétiques. Ces données sont importantes pour rassembler afin d'analyser les effets des mutations de la souris sur la voie moléculaire défini des neurones de la sérotonine. De plus, les molécules de guidage qui dirigent ces neurones du raphé 5-HT à différentes cibles ne sont pas connus. Nous avons effectué de nombreuses études sur l'innervation 5-HT visant à détecter la façon dont la partie dorsale et les noyaux du raphé médian sont ciblées sur des régions différentes du cerveau antérieur au cours du développement.Nous avons étudié le rôle de la signalisation ephrinA-EphA dans le ciblage sélectif. Nos résultats démontrent que l'ARNm EphA5 est exprimé sélectivement dans des sous-populations distinctes de neurones du raphé sérotonine. En particulier, EphA5 présentait le plus haut niveau dans les neurones raphé de la sérotonine dorsale (B7). Les résultats des cultures d'explants in vitro et in vivo électroporation analyses indiquent que les ligands de EphA5 (ephrinA5 et ephrinA3) agissent comme des facteurs répulsifs pour les cônes de croissance de l'axone sérotoninergique. Antérograde traçage dans le ephrinA5 - / - souris ont montré des neurones mauvais ciblage du raphé dorsal projections, y compris la projection sérotoninergique. En particulier, notre analyse de tracer les études montrent que le ciblage des dorsales et raphé médian axones à différentes couches du bulbe olfactif est modifié dans le ephrinA5 KO. Cependant, nous ne savons pas à quel stade de développement de ces altérations se produisent, en particulier si cela reflète un changement dans l'orientation des tracts croissant de fibres, ou si cela reflète la maturation de développement en retard quand axones raphé et garantissent des branches dans les régions cibles spécifiques. Nous avons profité d'une nouvelle méthode morphologique, ce qui permet d'analyser l'étiquetage immunocytochimique dans 3_D. 5-HT immunomarquage, dans la projection du cerveau sérotoninergique dans 3_D. Nos résultats montrent que les fibres sérotoninergiques projetant vers le bulbe olfactif besoin d'un calendrier spécial pour entrer la cible. Le profil d'expression de ephrinA5 suggère que ephrinA5 peut être l'un des facteurs qui modulent ce moment... / In mice, serotonin (5-HT) midbrain neurons are born from embryonic day 10 to 12, and start extending axons, shortly after neurogenesis, both rostrally to the telencephalon and caudally to the brainstem. These projections are highly collateralized but with some degree of topographic organization. In the telencephalon, the pattern of 5-HT innervation arising from the dorsal (B7, B6) or the medial (B5-B8) nuclei differs. However, there are no systematic detailed developmental studies in mice, which are the most extensively used model, in particular for genetic studies. Such data are important to gather in order to analyze the effects of mouse mutations on defined molecular pathway of serotonin neurons. Moreover the guidance molecules that direct these 5-HT raphe neurons to different targets are not known. We performed several studies of 5-HT innervation aimed at detecting how the dorsal and median raphe nuclei are targeted to different forebrain regions during development. We investigated the role of ephrinA-EphA signaling in selective targeting. Our results demonstrate that EphA5 mRNA is selectively expressed in distinct subpopulation of serotonin raphe neurons. Particularly, EphA5 exhibited the highest level in dorsal raphe serotonin neurons (B7). The results of in vitro explant cultures and in vivo electroporation analyses indicated that the ligands of EphA5 (ephrinA5 and ephrinA3) act as repellent factors for the serotonergic axon growth cones. Anterograde tracing in the ephrinA5 -/- mice showed mistargeting of dorsal raphe neurons projections, including the serotonergic projection. Particularly, our analysis of tracing studies show that targeting of the dorsal and median raphe axons to different layers of the olfactory bulb is altered in the ephrinA5 KO. However we do not know at what developmental stage these alterations occur, in particular whether this reflects an alteration in the orientation of ascending fiber tracts, or whether this reflects late developmental maturation when raphe axons collateralize and branch in specific target regions. We have taken advantage a new morphological method, which allows analyzing immunocytochemical labeling in 3_D. 5-HT immunolabeling, in whole brain serotonergic projection in 3_D. Our findings show that serotonergic fibers projecting to olfactory bulb require a special timing to enter the target. The expression pattern of ephrinA5 suggests that ephrinA5 can be one of the factors that modulate this timing. Overall, our results show for the first time the implication a guidance molecule for the region-specific and time-specific targeting of serotonin raphe neurons and has implications for the anatomo-functional parsing of raphe cell groups.

Le développement du système nerveux central fait intervenir de nombreux processus cellulaires comme la prolifération, la différenciation, l'apoptose, la migration neuronale et le guidage axonal. Ces processus sont finement régulés et aboutissent à la formation d'un système nerveux central fonctionnel. Au cours de cette thèse, je me suis principalement intéressé à une molécule chimiotropique, la Nétrine-1 et à ses récepteurs APP (Amyloïd-b Precursor Protein) et DCC (Deleted in Colorectal Cancer). La Nétrine-1 est impliquée à la fois dans le contrôle de la navigation neuronale (ie migration neuronale et guidage axonal) et dans celui de la survie neuronale. Un premier aspect de mon travail a consisté à étudier le rôle d'un nouveau récepteur à la Nétrine-1 : APP. Nous avons donc démontré que APP est un récepteur à la Nétrine-1 impliqué dans le guidage des axones commissuraux. En effet, APP collabore avec DCC afin de stimuler la croissance axonale en réponse à la Nétrine-1. Le second aspect de mon travail a été l'étude du rôle de la Nétrine-1 en tant que facteur de survie neuronale. En effet, son récepteur DCC appartient à la famille des récepteurs à dépendance. En absence de Nétrine-1, DCC ne reste pas inactif, mais déclenche une signalisation pro-apoptotique qui va éliminer la cellule. Nous avons démontré que pendant le développement du système nerveux, la Nétrine-1 inhibe cette signalisation et contrôle la survie des neurones commissuraux. Le contrôle de la signalisation pro-apoptotique de DCC par la Nétrine-1 pourrait ainsi réaliser un contrôle qualité des projections axonales et faciliter l'orientation du cône de croissance lors du guidage du cône de croissance / The development of the central nervous system requires several cellular processes such as proliferation, differentiation, apoptosis, neuronal migration and axon guidance. This whole process is finely regulated and leads to the formation of a functional central nervous system. During my thesis, I have mainly worked on a chemotropic molecule, Netrin-1 and its receptors APP (Amyloid-ß Precursor Protein) and DCC (Deleted in Colorectal Cancer). Netrin-1 is involved in both neuronal navigation (neuronal migration and axonal guidance) and neuronal survival. I have firstly investigated the role of a new Netrin-1 receptor, APP during axonal guidance. We have shown that APP is involved in the guidance of commissural axons. Indeed, APP collaborates with DCC in order to promote axonal outgrowth in response to Netrin-1. Thereafter, I have investigated the role of Netrin-1 as a neuronal survival factor. In fact, the Netrin-1 receptor DCC belongs to the dependence receptor family. In absence of Netrin-1, DCC does not remain inactive, since it triggers a pro-apoptotic signalling pathway. During the development of the central nervous system, we have shown that Netrin-1 blocks the pro-apoptotic signalling pathway and promotes neuronal survival. The Netrin-1 control of DCC pro-apoptotic signalling might carry out a “quality control” of the axonal projection or/and it could promote the steering of the growth cone during axonal guidance

Chez les espèces ayant une symétrie morphologique bilatérale, les connections entre la gauche et la droite au sein du système nerveux sont appelées commissures. Le développement de nouveaux circuits commissuraux et la modification des circuits existants ont accompagné l’émergence de caractéristiques neurobiologiques essentielles. D’un point de vue moléculaire, le guidage des commissures dépend de couplage ligand-récepteur tels que Netrin-1/DCC, responsable de l’attraction des axones commissuraux, et tel que Slit/Robo3, responsable de la répulsion des axones ayant traversé la ligne médiane. Plusieurs commissures ne se développent pas en absence d’un unique récepteur, le Robo3, contestant ainsi une présumée redondance moléculaire. Tout d’abord, il est impérial de caractériser le mécanisme moléculaire sous-jacent à cette fonction unique de Robo3 chez les mammifères et au cours de l’évolution. Ensuite, nous visons à extrapoler vers une indentification de nouvelles molécules impliquées dans le développement commissural. Nos travaux ouvrent la voie à une réévaluation du contrôle développemental assuré par Robo3 au sein du système commissural des mammifères. Par biochimie fonctionnelle, nous avons observé que Robo3 du mammifère ni se lie, ni ne réagit aux slits. Par ailleurs, Robo3 interagit avec DCC, ce qui produit une phosphorylation intracellulaire sélective de Robo3 par l’entremise de la Nétrine-1. Cette dernière n’a pas d’effet attractif sur les neurones pontiques dépourvus de Robo3; phénomène qui peut être rétabli chez des souris Robo3 -/- par l’expression de Robo3 mammifère, mais non par l’expression de Robo3 non-mammifère. En conclusion, nous démontrons que la fonction de Robo3 a été spécifiquement convertie lors de l’évolution des mammifères. Une telle diversification mécanistique dérivée de l’évolution moléculaire d’un gène spécifique est susceptible d’être à la base de la précision du contrôle des mouvements volontaires chez les mammifères. / In species with bilateral morphological symmetry, connections between left and right in the nervous system are called commissures. The development of novel commissural circuits and modification of existing ones have accompanied the emergence of key neurobiological features in vertebrate evolution. Molecularly, guidance of commissures relies on ligand-receptor pairs such as Netrin-1/DCC mediating attraction of commissural axons to, and Slit/Robo mediated repulsion of post-crossing axons away from the midline. Arguing against assumed molecular redundancy, many commissures fail to develop in absence of a single receptor, Robo3. The objective of the current work is threefold: first, it sets out to characterize the molecular mechanisms underlying this unique function of Robo3 in mammals and evolutionarily across species. Secondly, we aim to extrapolate towards the identification of new molecules important for commissure development to lastly functionally evaluate some of these putative novel commissural signaling pathways. Our work paves the way to a complete reevaluation of Robo3-mediated developmental control in mammalian commissural systems. Using functional biochemistry, we find that mammalian Robo3 does neither bind nor respond to Slits. Moreover, Robo3 interacts with DCC and Netrin-1 selectively triggers intracellular phosphorylation of mammalian Robo3. Netrin-1 fails to attract pontine neurons lacking Robo3 and attraction can be restored in Robo3-/- mice by expression of mammalian, but not nonmammalian, Robo3. Conclusively, we show that Robo3 function has been uniquely converted during mammalian evolution. Such mechanistic diversification through molecular evolution in one specific gene likely underlies fine-tuning of mammalian voluntary movement control.

Le bon fonctionnement du système nerveux dépend de la précision avec laquelle sont formées les connexions synaptiques lors du développement embryonnaire et post-natal. La navigation des cônes de croissance vers leurs cibles dépend en dernier lieu de la réorganisation dynamique du réseau d’actine et de microtubules (MTs). Historiquement considérés comme les acteurs principaux de l'élongation axonale, les MTs ont été plus récemment impliqués dans des processus d'orientation du cône de croissance et de guidage axonal, montrant ainsi le rôle capital que les protéines associées aux microtubules (MAPs) peuvent jouer dans la navigation axonale. Notre équipe s’intéresse aux protéines appartenant à un sous-groupe des protéines AAA (pour ATPases Associated with diverse cellular Activities) comprenant trois enzymes de cassure des MTs : la spastin, la katanin et la fidgetin, ainsi que deux protéines apparentées à cette dernière, les fidgetin-like 1 et 2 L’analyse fonctionnelle de fidgetin-like 1 et katanin chez le poisson zèbre a permis de montrer le rôle différentiel de ces protéines dans le guidage axonal des Neurones Moteurs Spinaux (NMS). Finalement, nous avons évalué l’impact d’une modification post-traductionnelle de la tubuline, la polyglutamylation, sur le développement axonal des NMS et l’activité de cassure des microtubules par katanin. Notre étude de deux enzymes de polyglutamylation neuronales, TTLL6 et TTLL11, a mis en évidence le rôle différentiel de ces deux enzymes dans la navigation axonale des NMS, ainsi que l’influence de la polyglutamylation par TTLL6, mais pas par TTLL11, sur l’activité de cassure des MTs par katanin dans ce processus biologique. / The formation of a functional nervous system depends on the accuracy of its network wiring during embryonic and postnatal development. Axon outgrowth and navigation ultimately rely on the reorganization of the microtubule (MT) and actin networks. Historically considered as key players in axon extension, MTs have been gradually shown to play an instructive role in axon guidance decisions, which sheds new light on the potential involvement of MT-associated proteins (MAPs) in these navigational processes. Our team program aims at deciphering the differential role and functional redundancy of a few neuronal MT-associated ATPases, including the MT-severing spastin, katanin and the newly discovered fidgetin-like 1, in SMN axon outgrowth. During my PhD, I have first participated in the functional analysis of fidgetin-like 1, which has revealed that this ATPase controls SMN axon outgrowth via the regulation of MT plus-end dynamics. My main PhD project focused on the involvement of katanin in SMN development, which has established the pivotal role of this MT-severing enzyme in SMN axon targeting. Furthermore, I have explored the potential involvement of a MT post-translational modification, the tubulin polyglutamylation, in SMN axon outgrowth and navigation, and its influence on katanin MT-severing activity. Interestingly, my analysis of two neuronal MT polyglutamylases, TTLL6 and TTLL11, shows that these two enzymes differentially affect SMN axon outgrowth and pathfinding, and reveals the exclusive impact of TTLL6-mediated polyglutamylation on katanin MT-severing activity during this developmental process.

Les mouvements locomoteurs rythmiques nécessitent l’intervention de circuits neuronaux qui coordonnent l’activité motrice des deux parties du corps. Ces circuits sont formés majoritairement par les projections des interneurones commissuraux de la moelle épinière. Des facteurs de guidage comme la Nétrine, les Slits jouent un rôle fondamental dans la mise en place de ces projections. Une étude a également montré qu’une signalisation impliquant le récepteur Neuropiline2 (Nrp2) des signaux Sémaphorines de la classe 3 (Sema3), participe au guidage de ces projections et cela uniquement après la traversée de la ligne médiane (Zou et al. 2000). Ma thèse porte sur l’étude fonctionnelle d’un ligand de la Nrp2, la Sema3B dans le développement de ce système de projections. J’ai analysé une souris invalidée pour Sema3B et observé de nombreuses erreurs de trajectoires après la traversée de la ligne médiane. Je me suis ensuite intéressée aux mécanismes sous-jacents au gain de réponse : par une approche pharmacologique et biochimique j’ai pu montrer que le signal de la plaque du plancher inhibe une activité de dégradation dépendante de la calpaine1. L’inhibition de cette voie conduit à la stabilisation d’un co-récepteur de la Nrp2, la Plexine A1 dont l’expression est très faible dans les axones n’ayant pas encore traversé la ligne médiane. Cette régulation permet alors l’assemblage d’un complexe récepteur fonctionnel de Sema3B, comprenant cette Plexine associée à la Nrp2 au niveau des cônes de croissance. J’ai identifié la molécule d’adhérence NrCAM, et le facteur neurotrophique GDNF comme étant les facteurs de la plaque du plancher déclencheurs de la réponse / Rhythmic locomotor movements require neuronal circuits ensuring left-right coordination. Spinal commissural projections participate to left-right coordination of limb movements by mediating reciprocal inhibition in synchrony. Extensive research of the mechanisms governing the formation of commissural pathways focused on dorsally-located spinal commissural neurons, establishing a fundamental role for multiple guidance cues derived for the midline and surrounding tissues, including Netrins, Slits and various morphogens. Semaphorin (Sema2)/Neuropilin-2 (Nrp2) signaling has been proposed to contribute to the guidance of commissural projections in the spinal cord at the post- but not pre-crossing stage (Zou et al, 2000). My PhD project aimed at analyzing the role of a Nrp2 ligand, Sema3B, in the guidance of spinal commissural projections, whose expression is dynamic and restricted to some territories, including the floor plate in which axons cross the midline. Analysis of Sema3B null mice showed that the loss of Sema3B induces a range of guidance defects of post-crossing commissural pathways. I investigated the underlying mechanisms and found that the floor plate signal induces through blockade of a calpain 1-dependant pathway the stabilization of the Nrp2 co-receptor Plexin-A1, and enable the assembly of Nrp2/Plexin-A1 sub-units into functional complexes for Sema3B in post-crossing commissural growth cones. I identified the cell adhesion molecule NrCAM and the neurotrophic factor GDNF as being the floor-platederived signals triggering the gain of response

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.