Forces requises pour les changements de forme au cours de la morphogenèse des tissus sont générés par d’actine et de myosine. Durant ma thèse, je étudié le rôle de la réglementation MyoII par la voie Rho1-Rok durant l’élongation de l’ectoderme ventro-latéral par intercalation cellulaire. Les pulsations de MyoII médio-apicale se déplacent de manière anisotrope vers les jonctions parallèles avec l’axe dorso-ventral (ou jonctions verticales). Ceci provoque le rétrécissement graduel des jonctions qui sont stabilisées par une population de MyoII polarisée dans le plan du tissu et enrichie au niveau de ces jonctions. Les mécanismes cellulaires qui régulent la pulsatilité, la stabilité et la polarité de la myosine II restent à élucider. J’ai identifié deux propriétés cruciales de la dynamique de la myosine II régie par phospho- à savoir la cinétique d’échange gouvernée par les cycles de phosphorylation-déphosphorylation des chaines légères régulatrices de la MyoII (RLC) et l’advection due à la contraction des moteurs sur le réseau de F-actine. Contrôle spatial sur le chiffre d'affaires MyoII établit 2 régimes stables des taux élevés et faibles dissociation résultant dans MyoII polarité. Pulsatilité est un comportement auto-organisé qui émerge à taux de dissociation intermédiaires permettant d'advection MyoII et les régulateurs en amont. Dans la deuxième partie de ma thèse, je l'ai montré que la protéine GPCR- GRsmog et la brume, et la voie G-protéines en aval permettent l'activation progressive des MyoII, établissant pulsatilité et de la stabilité pour produire des déformations de forme polarisées cours de la morphogenèse. / Forces required to power shape changes during tissue morphogenesis are generated by non-muscle MyosinII (MyoII) pulling filamentous actin. During my PhD, I investigated the role of MyoII regulation through the conserved Rho1-Rok pathway during Drosophila germband extension. The morphogenetic process is powered by cell intercalation involving shrinkage of junctions in the dorsal-ventral axis (‘vertical junctions’) followed by junction extension in the anterior-posterior axis. Advances in light microscopy revealed that the actomyosin networks exhibit pulsed contractions to power junction shrinkage, and alternate with steps of stabilization by MyoII enriched on vertical junctions (planar-polarity) to result in irreversible shape changes. Although described in many different contexts, the underlying mechanisms of this ratchet-like behavior remained unclear. Using genetic and biophysical tools, quantitative imaging and subtle perturbations, I identified 2 critical properties underlying MyoII dynamics- turnover governed by phospho-cycling of the MyoII Regulatory Light Chain, and advection due to contraction of the motors on actin networks. Spatial control over MyoII turnover establishes 2 stable regimes of high and low dissociation rates resulting in MyoII planar polarity. Pulsatility is a self-organized behavior that emerges at intermediate dissociation rates enabling advection of MyoII and upstream regulators. In the second part of my thesis, I showed that G protein coupled receptors- GRsmog and Mist, and the downstream G-protein pathway allow step-wise activation of MyoII, establishing pulsatility and stability, to drive polarized shape deformations during morphogenesis.

L’environnement des cellules souches (CS) est appelé la niche. Les interactions entre la niche et les CS doivent être hautement régulées puisqu’un dérèglement de ces interactions peut entrainer la formation de tumeurs ou une stérilité. La découverte récente de niches pré-métastatiques rend l’étude de ces interactions cruciale pour mieux comprendre les processus tumoraux. L’ovaire de drosophile un excellent modèle pour étudier les voies de signalisation contrôlant le maintien des CS par leur niche. C’est dans ce modèle qu’il a été montré pour la première fois que le maintien des CS germinales (CSG) dépend d’un facteur secrété par les niches, Decapentaplegic (Dpp), homologue des protéines BMP (superfamille des TGF-β) chez les mammifères. La régulation fine de cette voie est cruciale pour empêcher une prolifération excessive de CSG (tumeur) ou bien leur perte (stérilité). La formation de ces niches et le recrutement des CSG a lieu durant le développement larvaire. Le locus bric-à-brac (bab) est le premier décrit comme étant nécessaire pour ce processus. Durant ma thèse, j’ai montré que Bab est nécessaire et suffisant pour réguler l’expression de dpp et par conséquent le recrutement des CSG ; et certains de mes résultats suggèrent également que le recrutement des CSG au sein de leur niche est régulé par un mécanisme différent de celui impliqué dans leur maintien (Miscopein-Saler et al,. en préparation). / The interactions between stem cells (SC) and their microenvironment called a niche are known to be crucial for SC behaviour. These interactions need to be highly regulated since abnormal SC behaviour is a leading cause of developmental diseases and tumourigenesis. The discovery of pre-metastatic niches makes the study of niche-to-SC interactions a crucial step for our understanding of cancer biology. The powerful genetic tools available render the Drosophila ovary an excellent model to study the signalling controlling germline SC (GSC) maintenance by a niche in an adult tissue. Using this model, it was shown for the first time that SC maintenance was dependent on a factor emanating from the niche. This factor is Decapentaplegic (Dpp), a Drosophila homolog of BMP proteins (family of TGF-β signalling molecules) and a tight regulation of this signalling pathway is very important to avoid an excess of GSC-like cells (tumour) or a loss of GSCs (sterility). Formation of the GSC niches occurs during the larval stages and the bric-à-brac (bab) locus was first discovered as being necessary for niche morphogenesis. During my doctoral studies, I have shown that Bab1 and Bab2 are necessary and sufficient for GSC recruitment by regulating dpp expression, and some of my results alos suggest that GSC recruitment might occurs according to a different mechanism that the one involved in their maintenance (Miscopein-Saler et al,. in preparation).