Cette thèse est basée sur deux projets principaux: (1) l'étude de la réponse innée antivirale du poisson zèbre, en particulier des voies de signalisation des interférons de type I et (2) l'étude de leucocytes particuliers localisés au voisinage des neuromastes, structures permettant au poisson de percevoir le flux d'eau qu'il traverse et constituant potentiellement des brèches dans la peau de l'animal. La voie des IFN de type I est le principal composant de l'immunité antivirale innée. Dans cette thèse, deux types de protéines de poisson-zèbre capables d'augmenter l'induction des IFN de type I ont été étudiés. Nous avons montré que les deux orthologues chez le poisson zèbre du facteur de transcription à domaine BTB/POZ nommé PLZF (Promyelocytic leukemia zinc finger) augmentent l'induction de l'Ifn par différents stimuli. Ce travail montre que l'implication de PLZF dans la régulation de la voie IFN est ancienne et peut intervenir à différents niveaux de la voie Ifn. Le second modèle étudié est le gène Ftr83 (finTRIM83), qui appartient à un groupe de TRIM très diversifié et spécifique des poissons. L'expression de cette protéine TRIM induit une très forte induction des Ifn de type I et une protection contre différents virus, via la surexpression de différents ISGs. Ftr83 est exprimé dans la peau et dans les branchies, régions très exposées aux pathogènes, et son niveau d'expression est fortement corrélé au niveau d'expression de l'Ifn. Dans cette thèse, une lignée transgénique où les cellules spécifiquement fluorescentes évoquent des leucocytes localisés à proximité des neuromastes a été étudiée. Ces cellules ont été observées, leurs mouvements suivis et leur transcriptome analysé par séquençage profond après tri au FACS. Cette analyse a identifié des marqueurs typiques de cellules myéloides (macrophages, dendritiques); ces observations sont cohérentes avec l'idée de cellules sentinelles autour des neuromastes. / This thesis is based on the studies of two aspects of innate immunity in zebrafish: 1) proteins involved in the regulation of type I interferon (Ifn) and 2) specialized myeloid cells that patrol neuromasts – mechano-sensory organs embed in the skin that could be pathogen entry sites. In this thesis two different proteins are described for the capability to enhance Ifn production. In one part, two zebrafish orthologues of mammalian transcription factor PLZF (Promyelocytic leukemia zinc finger) are shown to augment type I Ifn and ISG in response to double-stranded RNA viruses. PLZF is a BTB/POZ transcription factor that was recently shown to induce a subset of ISG, in human and mouse. Thus, zebrafish Plzf proteins can operate at multiple steps in the Ifn system. Furthermore, their activity was not dependent on the presence of BTB-domain implying that the underlying mechanism is different from the usual mode of action of BTB/POZ transcription factors. In the second part, fish-specific TRIM ubiquitin ligase - Ftr83 (Fish novel tripartite motif protein 83), mounted a strong anti-viral protection through the upregulation of Ifn. Interestingly a strong correlation between the expression of Ftr83 and Ifn was seen in the gills suggesting that Ftr83 might maintain a low basal level of Ifn signalling in organs constantly exposed to pathogens. In the second part, a GFP reporter transgenic line called medaktin:EGFP has been characterized. It marks leukocytes in the skin surrounding neuromasts. Deep sequencing revealed that these cells express several macrophage and dendritic cell markers, including genes involved in autophagy, microbicidial functions and antigen presentation, thus highlighting them as possible sentinel cells.

La détection des stimuli sensoriels est assurée par des cellules réceptrices spécialisées souvent grâce à des protrusions membranaires apicales telles que les microvillosités. La forme finale des extensions apicales microvilliées conditionne de nombreuses propriétés de la transduction sensorielle mais leur formation reste méconnue. Quels sont les facteurs moléculaires responsables de l’initiation et de l’élongation des filaments d’actine chez les cellules sensorielles microvilliées (CSMs) ? Peut-on décrire des éléments clés de la morphogenèse en commun ? Quel est le rôle structurel des microvillosités dans la fonction sensorielle ?J’ai étudié deux types sensoriels microvilliés : les neurones contactant le liquide cérébrospinal (NcLCS) et les cellules sensorielles des neuromastes (CSn). Mon projet visait à investiguer les mécanismes moléculaires sous-jacents à la morphogenèse des CSMs par l’étude des NcLCS. J’ai décrit les étapes critiques menant à la formation de l’extension apicale des NcLCS auxquelles j’ai pu associer des candidats potentiels grâce l’analyse transcriptomique des NcLCS. J’ai démontré le rôle critique de l’interaction entre Espin et Myo3b dans l’élongation de l’extension apicale des NcLCS et j’ai établi un lien direct entre structure et fonction en montrant que le raccourcissement de l’extension apicale aboutissait à la réduction de la réponse sensorielle.Mon travail a permis d’apporter des éléments de réponse quant à la formation de l’organe sensoriel des NcLCS. L’analyse transcriptomique des CSn a par ailleurs révélé des facteurs de morphogenèse communs avec les NcLCS, suggérant que toutes les CSMs partagent des propriétés de différenciation conservées. / Sensory systems use specialized receptor cells, many of which detect sensory cues through specialized apical membrane protrusions, such as microvilli. The final shape of the microvilliated apical extension requires specific molecular machinery and determines many of the properties of sensory transduction. The establishment of this structure remains however elusive. What molecular factors orchestrate the initiation and elongation of actin filaments in microvilliated sensory cells (MSCs)? Can we find key elements of morphogenesis common to MSCs? What is the precise role of microvilli structure in sensory function? I investigated two sensory cell types harboring microvilli: spinal cerebrospinal fluid-contacting neurons (CSF-cNs) and neuromast hair cells (nHCs). The primary goal was to unravel the molecular mechanisms underlying morphogenesis of MSCs by focusing on CSF-cNs. I was able to describe critical steps leading to the development of CSF-cN apical extension. My participation to the transcriptome analysis of CSF-cNs revealed candidate molecular factors associated with each of these steps. I demonstrated the importance of the interaction between Espin and Myo3b to ensure the proper lengthening of CSF-cN apical extension. In this system, I established a direct link between morphology and function by showing that shorter apical extensions lead to reduced sensory response. Altogether, my work shed light on the formation of CSF-cN sensory organelle and its functional role. In parallel, the establishment of the nHC transcriptome dataset revealed similar morphogenetic factors with CSF-cNs, supporting the idea that all MSCs share conserved features for their differentiation.