Le rôle de Krüppel-homolog au cours de l'embryogenèse et de la métamorphose de Drosophila melanogaster

par Yannick Beck

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Geoff Richards.

Soutenue en 2003

à Strasbourg 1 .


  • Résumé

    La régulation hormonale des programmes géniques faisant intervenir les récepteurs nucléaires, représente un point central de la biologie du développement. Mieux comprendre comment agissent ces hormones pour aboutir à une réponse spécifique, en identifier les acteurs et comprendre comment ils interagissent entre eux, devraient permettre de définir de nouvelles cibles pour l'élaboration de futurs médicaments capables de corriger d'éventuels dérèglements. L'hormone stéroi͏̈dienne ecdysone participe aux mues et à la métamorphose. L'ecdysone agit en se fixant sur l'hétérodimère EcR/USP. Le complexe ecdysone/EcR/USP est alors capable de se fixer sur la région promotrice de gènes régulateurs qui vont être induits et contrôler l'expression d'autres gènes cibles responsables de modifications morphologiques ou physiologiques. La mauvaise expression du gène Krüppel-homolog (Kr-h) au cours de la réponse hormonale de fin de troisième stade larvaire provoque le dérèglement de l'expression de nombreux gènes régulateurs des réponses hormonales de la métamorphose. Dans cette étude nous avons précisé le rôle de Kr-h au début de la métamorphose. Nous avons pu montrer que Kr-h était également nécessaire au cours de l'embryogenèse. Ainsi une mauvaise expression de Kr-h provoque le même type de déséquilibre déjà observé au cours de la métamorphose chez certains mutants Kr-h dans l'expression de gènes régulateurs de la réponse à l'ecdysone. Nous avons mis en évidence les caractéristiques d'une véritable réponse hormonale au cours de l'embryogenèse. D'autre part, grâce à l'élaboration d'un anticorps dirigé contre KR-H, nous avons établi que le domaine d'expression de KR-H au cours de l'embryogenèse est réduit aux neurones. Ces anticorps nous ont permis aussi de suivre KR-H au cours de la réponse hormonale de fin de troisième stade larvaire dans les glandes salivaires au niveau des chromosomes polytènes. Nous montrons que cette localisation au niveau du locus de certains gènes clés de la réponse hormonale était dynamique. L'utilisation de mouches mutantes pour Kr-h et porteuses d'un transgène Kr-h contrôlé par un promoteur thermosensible, nous a permis de mettre en évidence que Kr-h est nécessaire dans les dernières heures du stade pupal pour que la drosophile termine son développement et atteigne le stade adulte.


  • Résumé

    The hormonal regulation of genetic programs through nuclear receptors, represents a central theme of developmental biology. Usually, a disorder in the mechanism of action of such hormones has very serious consequences on animal development and/or adults. A better understanding of how these hormones act to cause a specific response, the identification of the other actors and an understanding of their interactions, should provide new therapeutic targets for the elaboration of novel drugs to correct certain disease states. The steroid hormone ecdysone participates in the control of the larval moults and metamorphosis. Ecdysone acts by binding the heterodimer EcR/USP. The ecdysone/EcR/USP complex is then able to bind the promoter regions of regulatory genes that are induced and control the expression of other target genes which are responsible for morphological or physiological modifications. The Krüppel-homolog gene (Kr-h) was isolated in a study searching for new factors that intervene in the ecdysone hormonal responses during metamorphosis. Kr-h misexpression during the late third larval instar brings about the misregulation of numerous regulatory genes of the hormonal responses. In this study, we further our understanding of the role of Kr-h at the beginning of metamorphosis. We show that Kr-h is also necessary during embryogenesis where Kr-h misexpression causes perturbations in the expression of several regulatory genes of the ecdysone response, similar to those observed at metamorphosis in other Kr-h mutants. We also show that there are the characteristics of a true hormonal response during embryogenesis. Using a polyclonal antibody directed against the common C-terminal part of the two KR-H isoforms a and b, we established that KR-H expression during embryogenesis is restricted to neurones. Moreover, we used these antibodies to follow KR-H localisation in salivary gland polytene chromosomes during the late third larval instar ecdysone response. We showed that this localisation includes the loci of some key genes of the hormonal response and is dynamic. The study of Kr-h mutants carrying a Kr-ha transgene controlled by a heat-shock promoter, revealed a role for Kr-h in the last hours of the pupal stage where it is necessary for the animal to finish its development and to reach the adult stage.

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Informations

  • Détails : 185 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 169-185

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2003;4412
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