Chez les vertébrés, le système excréteur se développe de manière séquentielle sous la forme de trois types de reins différents : le pro-, le méso- et le métanéphros. Le pronéphros des embryons de xénope et de poisson zèbre se développe rapidement et présente une structure simple formée d’un unique néphron, ce qui en fait un excellent modèle d’étude de la néphrogenèse. Au cours du développement, le mésoderme pronéphrique est régionalisé en plusieurs domaines à l’origine des différents composants du néphron partagés par tous les reins des vertébrés : le glomus, les tubules proximaux, le tubule distal et le canal. Cette régionalisation fait appel à des mécanismes moléculaires encore peu connus. Parmi ceux-ci, le facteur de transcription WT1 inhiberait, dans les cellules à l’origine du glomus, l’expression des gènes caractéristiques des tubules proximaux. De plus, la voie de signalisation Notch est requise séquentiellement d’abord pour la formation du glomus et ensuite lors de la différenciation des tubules proximaux. Le gène Evi1 code pour un facteur de transcription à doigts à zinc notamment exprimé dans le métanéphros des vertébrés supérieurs et jouant un rôle majeur mais mal compris dans le développement. Chez l’embryon de xénope, le gène Evi1 est exprimé dès la fin de la neurulation dans la région ventro-postérieure de l’ébauche pronéphrique à l’origine du tubule distal et du canal. Son expression est inhibée par le facteur de transcription xWT1 et l’activation de la voie de signalisation Notch. Via des expériences de surproduction de la protéine Evi1 sauvage ou d’une fusion Evi1-VP16, fonctionnant de manière antagoniste à la protéine sauvage, nous avons montré que la protéine Evi1 joue un rôle important dans la néphrogenèse précoce en inhibant la formation du glomus et des tubules proximaux dans les cellules à l’origine du segment distal du néphron. Afin de déterminer l’importance du facteur de transcription xWT1 dans la régulation de l’expression du gène Evi1 ainsi que dans la formation du glomus, des expériences de sous-expression ont été réalisées. Ces expériences montrent que la sous-expression de xWT1 inhibe la formation du glomus mais n’induit cependant pas d’expansion de l’expression du gène Evi1 ni celle d’autres marqueurs du pronéphros, suggérant l’existence d’au moins un autre facteur répresseur exprimé au niveau de la couche médiane du mésoderme pronéphrique. Ensuite, nous avons comparé les profils de gènes codant notamment pour des protéines spécialisées dans le transport de solutés dans les reins embryonnaires de xénope et de poisson zèbre. Nos résultats montrent que le pronéphros du poisson zèbre, bien que présentant une structure uniforme, peut être subdivisé en quatre différents segments. Ces observations suggèrent que les reins embryonnaires du xénope et du poisson zèbre présentent des organisations similaires. Dans la dernière partie de ce travail, nous avons entamé l’étude du promoteur du gène CLC-K, codant pour un canal chlore exprimé dans du segment distal du néphron, par la réalisation d’embryons transgéniques de xénope. Les résultats préliminaires obtenus indiquent qu’un fragment de 11kb du promoteur du gène CLC-KB humain est suffisant pour diriger une expression correcte du transgène chez le xénope.

Chez les eucaryotes supérieurs, la réplication de l'ADN est initiée à partir de plusieurs milliers d'origines. Mais la régulation spatio-temporelle de leur activation reste mal caractérisée. Une voie de contrôle (checkpoint) de la phase S est activée lorsque les fourches de réplication sont bloquées, inhibant ainsi l'activation d'origines tardives. L'objectif de ma thèse consistait à étudier deux facteurs essentiels dans le programme spatio-temporel de la réplication, dans le système du xénope : la protéine « checkpoint » Chk1, qui est un facteur inhibiteur de l'activation des origines, et les désoxyribonucléotides (dNTPs), précurseurs de la synthèse de l'ADN. Chez le xénope, après douze divisions embryonnaires, a lieu la transition mid-blastuléenne (MBT). A cette étape, une augmentation du ratio nucléo-cytosolique va entrainer la titration des facteurs de réplication, ce qui active le point de contrôle et ralentit la phase S. Il est possible de mimer in vitro les phases S rapides des embryons pendant le développement précoce en augmentant la concentration en noyaux dans l'extrait d'œufs.Nous avons pu voir par l'inhibition, la déplétion ou la surexpression de Chk1 que cette protéine régulait l'activation des origines lors d'un stress, mais également dans une phase S non perturbée, grâce à la technique du peignage moléculaire. Ce résultat montre que le niveau de Chk1 doit être finement régulé pour permettre une réplication correcte dans une phase S non perturbée, chez les eucaryotes supérieurs. Nous avons ensuite cherché à savoir si la concentration en dNTPs pouvait être limitante pendant le développement et comment elle modulait le programme de réplication. Nous avons comparé l'effet de l'ajout de dNTPs sur la réplication en mimant plusieurs stades précoces du développement pré-MBT. La variation de la concentration en dNTPs agit sur la réplication en augmentant à la fois l'activation des origines et, en fonction de la concentration en noyaux, aussi la vitesse des fourches. Cet effet est indépendant du checkpoint de la réplication dans ce système et d'autres études sont nécessaires pour comprendre les mécanismes moléculaires. / DNA replication in higher eukaryotes initiates at thousands of origins according to a spatio-temporal regulation program which is not well characterized. The S phase checkpoint is activated when replication forks are blocked which inhibits the firing of late origins. The aim of my thesis consisted to study two essentials factors in spatio-temporal replication program in Xenopus system: the checkpoint protein Chk1, inhibitor of origin activation, and the deoxyribonucleotides (dNTPs), DNA synthesis precursors. In Xenopus, the mid-blastula transition (MBT) occurs after twelve embryonic divisions. An increase of the nucleo-cytosolic ratio induces a titration of replication factors, that activates the checkpoint and slows down the S phase. It is possible to mimic in vitro the rapid S phases of early Xenopus development stages by increasing the nuclei concentration. By DNA combing combined with Chk1 inhibition, depletion and overexpression experiments, we show that Chk1 controls origins activation in perturbed but also unperturbed S phase. My results show that Chk1 levels needs to be tightly regulated in order to properly control the replication program during normal S phase in higher eukaryotes. In order to determine whether the concentration of dNTPs could be another limiting replication factor, we compared the effect of dNTPs addition on replication by mimicking in vitro several early stages of pre-MBT development. Addition of dNTPs affects DNA replication, by increasing origin activation and, dependent on nuclei concentration, also the fork speed. This effect is independent of the S phase checkpoint and further studies are needed in order to understand the molecular mechanisms behind.

Contrairement aux mammifères adultes, la rétine des amphibiens possède la particularité de croître durant toute la vie de l'animal grâce à l'activité continue d'une population de cellules souches localisée au sein d'une niche bien délimitée, la zone marginale ciliaire (ZMC). Ce modèle offre ainsi la possibilité d'étudier in vivo les mécanismes moléculaires à l'origine du maintien et de la prolifération des cellules souches neurales à des stades post-embryonnaires. Dans ce but, l'identification et la caractérisation des différentes voies de signalisation présentes au sein de la niche biologique des cellules souches rétiniennes est une première étape indispensable. Mon projet de thèse a été divisé en deux objectifs principaux: l'étude des interactions entre les voies Wnt et Hedgehog au sein de la ZMC chez le xénope et la réalisation de l'étude fonctionnelle de Yap, l'effecteur principal de la voie de signalisation Hippo dans ce modèle. Par des approches génétiques et pharmacologiques, la première partie de ce projet a permis de mettre en évidence un antagonisme inattendu entre les signaux Wnt et Hedgehog au sein de la ZMC qui régule l'activité proliférative des cellules souches et des progéniteurs rétiniens. Ce travail nous a conduit à proposer un modèle dans lequel ces deux voies réguleraient la balance prolifération/différenciation dans la rétine post-embryonnaire. Dans un deuxième temps, les expériences de gain et de perte de fonction du gène Yap ont montré que ce dernier joue un rôle essentiel dans la régulation du programme temporel de la phase de réplication de l'ADN des cellules souches rétiniennes. En effet, l'inhibition de Yap entraîne une importante réduction de la durée de la phase S du cycle cellulaire associée à une instabilité génomique. Une surexpression de c-Myc et de la voie p53-p21 semble impliquée dans ce phénotype. Nos travaux nous ont également permis d'identifier un nouveau partenaire de YAP, le facteur de transcription PKNOX1. L'ensemble de ces données nous a ainsi conduit à proposer un modèle selon lequel le complexe YAP/PKNOX1 pourrait être nécessaire au bon déroulement de la phase de réplication des cellules souches, indispensable à la maintenance de l'intégrité du génome de ces cellules et de leur descendance. / In contrast to the adult mammals, the retina of amphibians shows continuous growth during adulthood through active neural stem cells localized in the defined niche called ciliary marginal zone (CMZ). This model offers an exceptional tool to study in vivo the molecular mechanisms involved in the maintenance and proliferation of neural stem cells during post-embryonic stages. In this order, the identification and the characterization of the signaling pathways acting in biological retinal stem cell niche is an essential step.My PhD research was divided in two main parts: the study of the interaction between the Wnt and Hedgehog pathways within the CMZ and the functional study of Yap, the downstream effector of the Hippo pathway in this model. By using genetic and pharmacological tools, the first part of this project demonstrated an unexpected antagonism between the Wnt and the Hedgehog signaling in the CMZ that regulates proliferative activity of retinal stem and progenitor cells. In this article, we propose a model in which an antagonistic interplay of Wnt and Hedgehog pathways may regulate the balance proliferation/differentiation in the post-embryonic retina. Second, gain and loss of function experiments of Yap have shown that this factor plays a key role in the regulation of temporal replication of DNA retinal stem cells. Indeed, inhibition of Yap leads to strong reduction of the S-phase length during the cell cycle associated with genomic instability. c-Myc and p53-p21 overactivation seems to be involved in this phenotype. This work also allowed us to identify a novel YAP partner, the transcriptional factor PKNOX1. We indeed propose a model in which the YAP/PKNOX1 complex may be required for the successful convening of the replication phase on stem cells, essential for the maintenance of genome integrity on the cells and their progeny.

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.

Mes travaux ont porté sur l'étude de deux familles de protéines de liaison à l'ARN, la famille des ARE-BP (AU-rich elements binding protein) et la famille des PTB (Polypyrimidine tract binding protein) au cours du développement chez le xénope. L'étude de l'expression de cinq membres de la famille ARE-BP a mis en évidence une redondance d'expression tissulaire et temporelle entre quatre de ces ARE-BP (AUF1, KSRP, HuR et TIA1). A l'inverse, l'expression atypique de TTP a permis de suggérer son implication dans l'hématopoïèse. Mes travaux sur la famille PTB (PTBP1, PTBP2, PTBP3) ont montré que chacun des paralogues présente une expression spécifique ce qui suggère qu'elles aient des fonctions différentes lors du développement. Des résultats du laboratoire montraient que l'inactivation de PTBP1 ou de EXOSC9, un composant de l'exosome ARN, entraînait des défauts de morphogenèse de l'épiderme dorsal. Afin d'identifier l'origine moléculaire de ces défauts, j'ai réalisé l'analyse transcriptomique par séquençage à haut débit (RNA-Seq) des morphants PTBP1 et EXOSC9. J'ai produit des banques d'ADNc à partir des morphants ou d'embryons témoins et celles-ci ont été séquencées au Génoscope. L'analyse d'une cible connue de PTBP1 a montré que des modifications minoritaires de l'épissage étaient détectées à partir de ces données. De plus ces défauts d'épissage ne sont pas retrouvés dans les morphants EXOSC9, validant son utilisation comme crible additionnel permettant d'exclure les évènements d'épissage qui ne sont pas impliqués dans le défaut d'épiderme. Une approche gène candidat a été initiée afin de cibler l'analyse de transcrits impliqués dans la morphogenèse de l'épiderme dorsale.

Résumé synthétique des activités de recherche<br />Mon expérience de recherche débuta avec mon DEA puis ma thèse et se continua pendant un séjour post-doctoral à Heidelberg. Depuis Décembre 2000, j'ai rejoint le Laboratoire de Transgenèse et Génétique des Amphibiens à Orsay en qualité de chargé de recherche au CNRS.<br />Au Kremlin-Bicêtre, à l'unité 347 de l'INSERM “ Génétique et mécanismes des maladies du foie de l'enfant ” dirigée par Michelle Hadchouel, et sous la direction de Michèle Meunier Rotival, mon travail de thèse se centrait sur l'identification par clonage positionnel du gène dont les dysfonctions sont responsables du syndrome d'Alagille.<br />A Heidelberg, au centre allemand de recherche sur le cancer (le DKFZ) au sein du département "Molecular Embryology" dirigée par Christof Niehrs, la recherche porte sur l'embryogenèse précoce chez les vertébrés en utilisant l'amphibien anoure Xenopus laevis comme modèle expérimental. J'ai travaillé plus particulièrement sur l'analyse systématique des profils d'expression génique, l'étude de l'anatomie moléculaire de l'embryon de vertébré et l'isolement de nouveaux gènes impliqués dans le contrôle du développement embryonnaire. <br />A Orsay, au sein du Laboratoire de Transgenèse et Génétique des Amphibiens de l'UPRESA808 dirigée par le Pr Maurice Wegnez, je mène une approche de génomique fonctionnelle pour appréhender les mécanismes de régulation transcriptionnelle au cours de la métamorphose chez Xenopus tropicalis.<br /><br />Travail de thèse<br />Le syndrome d'Alagille (AGS, MIM 118450) est défini par l'association d'anomalies cardiaque, hépatique, oculaire, squelettique et un faciès particulier. La région p12 du chromosome 20 humain a été associée à l'AGS par l'observation de patients porteurs de délétions. Mon travail de thèse a consisté à rechercher le gène responsable de ce syndrome par clonage positionnel. Dans un premier temps, une carte physique contenant le locus AGS et couvrant 3,7 Mb a été construite (Pollet et coll., 1995). Dans un deuxième temps, un contig de 67 YACs couvrant 10 Mb a été caractérisé et a permis d'ordonner 72 marqueurs, et de localiser 20 gènes. Le gène Jagged1 a été identifié comme étant le seul localisé dans la région critique, et a été proposé comme gène candidat responsable de l'AGS (Pollet et coll., 1997). Une recherche de mutations a été effectuée sur 109 patients AGS après une première mise en évidence de mutations de ce gène chez des patients AGS par deux équipes américaines. Il en ressort que sur les 59 mutations différentes recensées se situent dans le domaine extracellulaire, la plupart sont de nature à donner naissance à une protéine JAGGED1 tronquée. L'analyse de la transmission des mutations a révélé que 70% des cas de patients AGS sont sporadiques (Crosnier et coll., 1999).<br /><br />Mes travaux de stage post-doctoral ont consisté à caractériser systématiquement l'expression de gènes exprimés au cours de l'embryogenèse par hybridation in situ sur embryons de xénope, à séquencer partiellement les ADNc correspondants et à maintenir une base de données accessible via l'Internet. 10000 clones d'ADNc ont été caractérisés, 1300 ont été séquencés partiellement. Une base de données d'accès public (Axeldb, Pollet et coll., 2000) de type Acedb compile les premiers résultats publiés concernant l'identification de 273 gènes exprimés différentiellement, dont 204 sont nouveaux chez le xénope (Pollet et coll., 1998). 26 % des ADNc caractérisés correspondent à des gènes d'expression régionalisée au cours du développement, 51 % à des gènes d'expression ubiquitaire et 23 % ne donnent aucun résultat. L'analyse globale des profils d'expression révèle l'existence de groupes de gènes différents qui ont une expression régionalisée comparable. De tels groupes de « synexpression » permettent de prédire la fonction de certains gènes pour lesquels l'analyse de séquence reste non-informative (Niehrs et Pollet, 1999).<br /><br />Recherches en cours<br /> Aujourd'hui, le génome complet de plusieurs organismes procaryotes et eucaryotes, unicellulaires et pluricellulaires a été séquencé. Ces avancées ont mis en évidence un important nombre de gènes de fonction inconnue (gènes orphelins). Pour tirer pleinement profit de la connaissance intime des génomes, humain en particulier, une analyse fonctionnelle détaillée et systématique par l'expérimentation et l'étude des génomes d'organismes modèles est nécessaire. L'étude des patrons d'expression des transcrits est une approche qui se prête bien à une analyse systématique et à grande échelle visant à proposer un rôle biologique à chaque gène et peut fournir des informations inédites sur ceux qui sont déjà connus.<br />La grande majorité du programme génétique s'exprime pendant le développement embryonnaire. Le modèle murin reste coûteux et lourd à établir pour étudier les mécanismes moléculaires du développement précoce. En ce sens, le xénope, et en particulier Xenopus tropicalis qui présente tous les avantages de Xenopus laevis plus celui d'être un vrai diploïde, s'annonce comme un modèle vertébré prometteur. Ces caractéristiques vont permettre d'appliquer des systèmes perfectionnés d'études génétiques.<br />Je réalise une étude systématique et à grande échelle d'identification et de caractérisation de l'expression des gènes pendant le développement et la métamorphose chez Xenopus tropicalis. <br />Les différents aspects traités dans ce projet font appel à la réalisation d'un catalogue de gènes (séquençage d'aDNc), à la caractérisation par analyse systématique de profils d'expression génique (puces à ADN) et l'analyse in silico des résultats obtenus (approche bioinformatique). <br />Les connaissances issues de ce projet permettront de constituer un atlas de l'expression des gènes au cours de l'embryogenèse des vertébrés. Cette ressource sera une aide précieuse dans l'étude des réseaux de régulation génétique et des mécanismes par lesquels l'expression différentielle des gènes se met en place au cours du développement embryonnaire. Enfin, les méthodes que je propose d'utiliser vont certainement permettre de définir de nouveaux groupes de synexpression caractéristiques de certaines voies du métabolisme ou de certaines cascades de signalisation.

Chez les vertébrés, le système excréteur se développe de manière séquentielle sous la forme de trois types de reins différents :le pro-, le méso- et le métanéphros. Le pronéphros des embryons de xénope et de poisson zèbre se développe rapidement et présente une structure simple formée d’un unique néphron, ce qui en fait un excellent modèle d’étude de la néphrogenèse. Au cours du développement, le mésoderme pronéphrique est régionalisé en plusieurs domaines à l’origine des différents composants du néphron partagés par tous les reins des vertébrés :le glomus, les tubules proximaux, le tubule distal et le canal. Cette régionalisation fait appel à des mécanismes moléculaires encore peu connus. Parmi ceux-ci, le facteur de transcription WT1 inhiberait, dans les cellules à l’origine du glomus, l’expression des gènes caractéristiques des tubules proximaux. De plus, la voie de signalisation Notch est requise séquentiellement d’abord pour la formation du glomus et ensuite lors de la différenciation des tubules proximaux. <p>Le gène Evi1 code pour un facteur de transcription à doigts à zinc notamment exprimé dans le métanéphros des vertébrés supérieurs et jouant un rôle majeur mais mal compris dans le développement. Chez l’embryon de xénope, le gène Evi1 est exprimé dès la fin de la neurulation dans la région ventro-postérieure de l’ébauche pronéphrique à l’origine du tubule distal et du canal. Son expression est inhibée par le facteur de transcription xWT1 et l’activation de la voie de signalisation Notch. Via des expériences de surproduction de la protéine Evi1 sauvage ou d’une fusion Evi1-VP16, fonctionnant de manière antagoniste à la protéine sauvage, nous avons montré que la protéine Evi1 joue un rôle important dans la néphrogenèse précoce en inhibant la formation du glomus et des tubules proximaux dans les cellules à l’origine du segment distal du néphron.<p>Afin de déterminer l’importance du facteur de transcription xWT1 dans la régulation de l’expression du gène Evi1 ainsi que dans la formation du glomus, des expériences de sous-expression ont été réalisées. Ces expériences montrent que la sous-expression de xWT1 inhibe la formation du glomus mais n’induit cependant pas d’expansion de l’expression du gène Evi1 ni celle d’autres marqueurs du pronéphros, suggérant l’existence d’au moins un autre facteur répresseur exprimé au niveau de la couche médiane du mésoderme pronéphrique. <p>Ensuite, nous avons comparé les profils de gènes codant notamment pour des protéines spécialisées dans le transport de solutés dans les reins embryonnaires de xénope et de poisson zèbre. Nos résultats montrent que le pronéphros du poisson zèbre, bien que présentant une structure uniforme, peut être subdivisé en quatre différents segments. Ces observations suggèrent que les reins embryonnaires du xénope et du poisson zèbre présentent des organisations similaires. <p>Dans la dernière partie de ce travail, nous avons entamé l’étude du promoteur du gène CLC-K, codant pour un canal chlore exprimé dans du segment distal du néphron, par la réalisation d’embryons transgéniques de xénope. Les résultats préliminaires obtenus indiquent qu’un fragment de 11kb du promoteur du gène CLC-KB humain est suffisant pour diriger une expression correcte du transgène chez le xénope. / Doctorat en sciences, Spécialisation biologie moléculaire / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’adénosine extracellulaire appartient à la voie de signalisation purinergique et réguledivers processus physiologiques à travers l’activation de ses récepteurs spécifiques (adora).La disponibilité de cette purine dans l’espace extracellulaire est régulée par plusieurs ectoenzymesassurant sa production ou sa dégradation, mais également par des transporteurs denucléosides permettant son passage à travers la membrane. Chez l’adulte, le rôle del’adénosine est assez bien connu. Cependant, l’implication de cette purine au cours del’embryogenèse reste très peu étudiée. Pourtant, un excès d’adénosine dans les phasesprécoces du développement est létal chez la souris et l’oursin, démontrant l’importance de larégulation des concentrations de cette molécule de signalisation lors de l’embryogénèse. Lebut de ma thèse est de comprendre le rôle de l’adénosine au cours de l’embryogenèse enutilisant l’amphibien xénope. En effet, ce modèle a permis de mettre en évidence in vivol’implication de l’ADP au cours du développement de l’oeil chez les vertébrés. La premièrepartie de ce projet a permis de caractériser les acteurs de la voie de signalisation del’adénosine chez le xénope afin d’établir la première carte comparative de leur profild’expression embryonnaire. Cette partie a également permis de mettre en avant laphosphatase alcaline alpl pour son profil d’expression particulier, dans le rein et la rétine. Laseconde partie s’est focalisée sur l’étude fonctionnelle de cette enzyme. Les expériences deperte de fonction montrent son implication lors de la formation de ces deux tissus. / Extracellular adenosine belongs to the purinergic signalling pathway and regulatesvarious physiological processes through activation of specific receptors named adora. Theextracellular concentration of adenosine is regulated by several ecto-enzymes involved eitherin its generation or in its degradation but also by nucleoside transporters enabling its exitoutside or entry inside the cell. In adults, the functions of adenosine are quite well known,however, the its involvement during embryogenesis remains poorly studied. An excess ofadenosine in early phases of development is lethal in mouse and sea urchins, demonstratingthe importance of the extracellular adenosine level regulation during embryogenesis. The aimof my phD is to understand the role of adenosine during embryogenesis using Xenopus as avertebrate model. Indeed, the first in vivo evidence of the implication of the purinergic signallingpathway during vertebrate development, and in particular of ADP during eye formation hasbeen demonstrated using this model. The first part of this project was to characterize all theadenosine signalling pathway actors in Xenopus in order to generate the first comprehensiveand comparative embryonic expression map of these genes. This work allowed me to selectthe alkaline phosphatase alpl for functional studies based on its specific expression profile, inthe retina and kidney. These functional studies, mostly carried out by knockdown experiments,constituted the second part of this phD and showed the implication of this enzyme during theeye and kidney development.

Chez le xénope, le pronéphros constitue le rein fonctionnel du têtard. Le sang est filtré par le glomus et l'urine est modifiée lors de son transit dans le tubule. Au cours de ma thèse, nous avons analysé l'expression des quatre membres de la famille pou3f au cours du développement embryonnaire chez le xénope. Nous avons montré que leur expression neurale, otique ou encore épidermique est conservée entre le xénope et la souris, de même que l'expression rénale de pou3f3. Nous avons également mis en évidence une expression pronéphrique de pou3f4. Nous avons ensuite analysé le rôle de Pou3f4 au cours du développement du pronéphros. La perte de fonction de Pou3f4 entraine des défauts de différenciation terminale du tubule intermédiaire et distal. Sa surexpression aboutit au contraire à une augmentation de l'expression des marqueurs de différenciation slc12a1 et clcnkb1. Les morphants Pou3f4 présentent aussi des défauts de morphogenèse du tubule intermédiaire caractérisés par des circonvolutions réduites. Nos résultats montrent que Pou3f4 contrôle l'expression de l'ephrine efnA3 dans le tubule pronéphrique. La perte de fonction d'EfnA3 conduit à des défauts de morphogenèse du tubule, suggérant que Pou3f4, par la régulation de l'expression d'efnA3, est impliqué dans les mouvements cellulaires nécessaires à l'élongation antérieure du tubule. Enfin, nous avons observé que pou3f3 et pou3f4 ne se régulent pas l'un de l'autre. Nous avons en revanche mis en évidence une redondance fonctionnelle de ces gènes dans la morphogenèse et la différenciation du tubule puisque la perte de fonction combinée de Pou3f3 et Pou3f4 entraine un phénotype plus sévère que chaque simple perte de fonction. / In Xenopus, pronephros is the functional kidney at tadpole stage. The blood is filtrated by the glomus and the urine is modifed all along the tubule. Pou3f3 is required for intermediate and distal tubule formation in mouse. During my PhD, we have analyzed the expression of the four pou3f genes during Xenopus embryonic development. We found that neural, otic, or epidermic expression of the various pou3f genes is conserved between Xenopus and mouse. Pou3f3 expression in the pronephros is similar to that observed in mouse. We futher showed for the first time pou3f4 expression in the developping kidney. Then, we analyzed the role of Pou3f4 during pronephros development. Pou3f4 depletion inhibits the expression of terminal differentiation marker genes in the intermediate and distal tubule. Pou3f4 upregulates the expression of slc12a1 and clcnkb1 in the tubule. Moreoer, we found that Pou3f4 loss of function leads to intermediate tubule morphogenesis defects. While ephrin signaling pathway is largely described as playing crucial role in cellular movement, Pou3f4 controls efnA3 expression in the intermediate and distal tubule. EfnA3 depletion phenocopies Pou3f4 loss of function, suggesting that Pou3f4, by regulationg efnA3 expression, is implicated in cell movements necessary for anterior elongation of the tubule. Finally, we find that pou3f3 and pou3f4 do not regulate each other expression. However, they act redundantly in pronephros development since the combined Pou3f3 and Pou3f4 loss of function results in a more severe phenotype than each loss of function alone.

Les canaux chlorure sont impliqués dans divers processus indispensables à la vie cellulaire, tel que la stabilisation du potentiel de membrane, la régulation du volume ou du pH, ainsi que dans les transports transépithéliaux de sels. Depuis une douzaine d'années, l'application de la biologie moléculaire à l'étude des canaux chlorure a permis d'identifier plusieurs familles de gènes. La variété fonctionnelle des canaux chlorure peut donc s'expliquer par leur diversité moléculaire. Actuellement, la détermination des rôles physiologiques des canaux chlorure clonés constitue un enjeu majeur de leur étude.<br /><br />Récemment, une stratégie de clonage par homologie nous a permis d'isoler deux nouveaux membres de la famille des ClC, canaux chlorure dépendants du voltage: le xClC-5 et le xClC-3. La caractérisation fonctionnelle et la détermination de la localisation tissulaire et cellulaire de ces protéines a constitué l'objectif de notre étude. Pour cela, l'ovocyte de xénope et la lignée cellulaire HEK 293 ont été utilisés comme systèmes d'expression. L'analyse électrophysiologique, menée par une technique de voltage-clamp en double micro-électrodes, nous a permis de caractériser le xClC-5 du point de vue électrophysiologique et de déterminer sa sensibilité au pH, aux ions métalliques et aux inhibiteurs de tyrosine kinases. L'utilisation d'anticorps nous a permis d'étudier la glycosylation des protéines et d'examiner leur distribution tissulaire et/ou leur localisation cellulaire. Nos résultats sont discutés par rapport à ceux d'autres équipes, en prêtant une attention particulière aux modèles fonctionnels possibles, qui émergent actuellement pour les protéines ClC-5 et ClC-3.