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From cells to organs: the developmental challenge of multicellular organisms

During the development of a multicellular organism, the cell cycle must be tightly regulated in order to ensure that cell division and growth are coordinated with the ongoing cell fate specification and morphogenetic programs. Although the molecular mechanisms that drive cell division are well understood, many of the signaling pathways regulating their functions during development remain to be discovered. The nematode Caenorhabditis elegans represents a unique model system to investigate developmental regulation of the cell cycle since the division pattern of its multiple lineages are invariant, allowing for easy detection of lineage defects following modification of gene activity by means such as mutagenesis or RNAi. We isolated mutations that affect the different cell cycles occurring in the intestinal lineage in order to identify the developmental pathways that control their stage-specific execution or transition. Our initial work focused on the characterization of a stabilizing gain-of-function mutation in the cdc-25.1 phosphatase that triggers intestinal hyperplasia during embryogenesis. We found that CDC-25.1 is targeted for degradation during a short developmental period by an SCF E3 ubiquitin ligase containing the F-box protein LIN-23/β-TrCP. To find regulators of CDC-25.1 levels and/or function during embryogenesis, we performed a genetic modifier screen of the cdc-25.1(gf)-dependent hyperplasia. Analysis of an intragenic suppressor that destabilizes CDC-25.1 revealed that multiple cues control its stability and turnover, so as to ensure timely coordination of intestinal cell division with organogenesis. In addition, we found that one of the extragenic / Durant le développement d'un organisme multicellulaire, il est primordial que le cycle cellulaire soit régulé de façon à ce que la division et la croissance des cellules soient coordonnées avec les programmes de spécifications cellulaires et de morphogenèse en cours. Bien que les mécanismes moléculaires sous-jacents à la division cellulaire soient bien compris, il reste encore à découvrir l'identité des voies de signalisation qui les régulent durant le développement. Le nématode Caenorhabditis elegans représente un organisme modèle idéal pour l'analyse de la régulation du cycle cellulaire durant le développement, dû en majeure partie au mode de division invariable de ces multiples lignées cellulaires. Cette caractéristique permet de détecter facilement des défauts de divisions suite à la modification de l'activité génique par mutagenèse ou par interférence d'ARN (RNAi). Nous avons isolé des mutations affectant les différents types de cycles cellulaires présents dans la lignée intestinale de C. elegans, afin d'identifier les voies de signalisation agissant durant les différentes périodes du développement pour en contrôler l'exécution ou la transition. Notre recherche initiale portait sur la caractérisation d'une mutation dominante stabilisant la phosphatase CDC25.1 et donnant lieu à une hyperplasie intestinale durant l'embryogenèse. Nous avons découvert que CDC-25.1 est dégradée durant une courte période du développement par une ligase d'ubiquitine E3 de type SCF contenant la protéine F-box LIN-23/β-TrCP. Afin de trouver des gènes régulant les niveaux et/ou la fonction de CDC-25.1 durant l'embryogenèse, nous avons ef

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.32382
Date January 2009
CreatorsHebeisen, Michaël
ContributorsRichard D W Roy (Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageDoctor of Philosophy (Department of Biology)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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