Vesicular traffic in axis specification during Drosophila melanogaster oogenisis : a study of rab6 gene function in organization of the egg-chamber and in oskar mRNA localization

par Jean-Baptiste Coutelis

Thèse de doctorat en Biologie moléculaire de la cellule

Sous la direction de Anne Ephrussi.

Soutenue en 2006

à Paris 7 .


  • Résumé

    Les axes embryonnaires de la mouche drosophila melanogaster sont définis avant la fécondation par la localisation asymétrique des déterminants moléculaires dans l'ovocyte. Durant l'ovogenèse, un ensemble de processus complexes mène à cette polarisation de l'ovocyte. Dans de nombreux systèmes multi- et unicellulaires, le transport ordonné et dirigé de membranes et de protéines assiste et contribue à l'établissement de la polarité. Le sujet de mon travail de thèse fut l'étude du rôle de rab6, un membre de la famille des gtpase monomériques, dans l'organisation du follicule ovarien et la localisation des déterminants moléculaires dans l'ovocyte. L'analyse de mutant amorphe de rab6 a révélé que la protéine est requise pour l'organisation même du follicule ovarien et le maintien des membranes cytoplasmiques individualisant les cellules nourricières le composant. L'examen de la distribution de marqueurs du transport vésiculaire a montré que l'exocytose est fortement affectée dans ces follicules ovariens mutants pour rab6, expliquant vraisemblablement les phénotypes observés. De plus, j'ai observé que rab6 était requis pour l'organisation du cytosquelette de microtubules et pour la localisation de l'arnm oskar au pôle postérieur de l'ovocyte. Enfin, j'ai montré que, in vivo, rab6 et bicaudal-d, une protéine connue chez la drosophile pour son rôle dans la localisation d'arnm, sont présents dans un même complexe moléculaire pendant l'ovogenèse. L'analyse génétique de combinaisons de mutants pour ces gènes étaye cette relation entre rab6 et bicaudal-d et indique que ces protéines coopèrent à la localisation de l'arnm oskar. Finalement, je propose que pendant l'ovogenèse de la drosophile, les fonctions de rab6 dans la régulation du transport vésiculaire servent doublement. Premièrement et d'une faÇon générale, rab6 est nécessaire à la croissance et à l'organisation du follicule ovarien. Ensuite et plus spécifiquement, rab6 assiste dans l'ovocyte la polarisation du cytosquelette de microtubule et la lÇcalisation de l'arnm oskar. Ces résultats soulignent l'importance du transport vésiculaire pour l'établissement de la polarité et la localisation des déterminants pendant l'ovogenèse de la drosophile.


  • Résumé

    Drosophila melanogaster body axes are defined by precise localization and restriction of molecular determinants in the oocyte. Polarization of the oocyte during oogenesis is critical for this process. The directed traffic of membranes and proteins is a crucial component of polarity establishment in various cell types and organisms. During my phd work, i investigated the role of the small monomeric gtpase rab6 in organization of the egg-chamber and asymmetric localization of the body axis determinants during oogenesis. I found that absence of rab6 function causes egg-chamber disorganization and loss of nurse cell plasma membranes. I also observed that exocytosis is affected in rab6 null egg-chambers, providing an explanation for the observed phenotypes. Rab6 is also required for polarization of the oocyte microtubule cytoskeleton and localization of oskar mrna at the oocyte posterior pole. Furthermore, i showed that, in vivo, rab6 is found in a complex with bicaudal-d, known for its role in mrna localization in drosophila. Genetic analysis reveals that, in the oocyte, rab6 and bicaudal-d cooperate in oskar mrna localization. As a conclusion, i propose that during drosophila oogenesis, rab6-dependent membrane trafficking is doubly required, first for general organization and growth of the egg- chamber, and second, more specifically, for polarization of the microtubule cytoskeleton and localization of oskar mrna. These findings highlight the central role of vesicular trafficking in establishment of polarity and determinant localization in drosophila.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (113 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 200 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2006) 208
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