Etude de l'horloge circadienne chez drosophila melanogaster : Etude du gène ctrip dans l'horloge moléculaire et mise en évidence d'un nouvel oscillateur neuronal dans l'horloge

par Angélique Lamaze

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Neurosciences

Sous la direction de François Rouyer.

Soutenue en 2010

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Les êtres vivants, soumis à l'alternance du jour et de la nuit, ont développé, au cours de l'évolution, une horloge interne pour anticiper les changements de conditions environnementales. Cette horloge, dite circadienne, contrôle un grand nombre de fonctions dans l'organisme, du métabolisme au comportement, sur une période de 24 heures. Elle persiste en l'absence de stimuli extérieurs, indiquant qu'elle fonctionne de façon autonome. L'étude de l'horloge circadienne chez un modèle génétique, tel que la drosophile, a permis d'identifier les mécanismes qui génèrent des oscillations moléculaires. Plusieurs gènes d'horloges ont ainsi été identifiés chez la drosophile, period pour le premier d'entre eux. Ces gènes d'horloge sont organisés en boucles de régulation transcriptionnelle négative autour d'un centre activateur de transcription composé des protéines CLK et CYC. Le complexe CLK-CYC active à la fois l'expression des protéines inhibitrices de son activité, et celle de la protéine répresseur de l'expression de CLK. Une partie de ma thèse a permis d'identifier un nouvel acteur de cette horloge moléculaire. Ctrip (circadian trip) code pour une ubiquitine ligase putative. Elle appartient à la famille des ubiquitine ligase de type HECT. Aucun rôle chez la drosophile ne lui a encore été attribué. Les éléments P-gal4 insérés dans le gène s'expriment principalement dans les neurones LN PDF+ (Lateral Neurons expriment le neuropeptide Pigment Dispersing Factor) responsables de la période comportementale en obscurité constante (DD). Nous montrons lors de cette étude que CTRIP régule les niveaux de la protéine CLK et son activité. On connaissait à ce jour l'ubiquitine ligase qui régule les niveaux de PER. Nous mettons ici en évidence l'ubiquitine ligase qui régule ceux de la protéine CLK. La drosophile présente une activité locomotrice bimodale permettant l'anticipation de l'allumage et l'extinction de la lumière. Plusieurs groupes de neurones sont responsables de ces anticipations. Un groupe est nécessaire et suffisant pour induire l'anticipation du matin (les LN PDF+) alors qu'un autre groupe l'est pour l'anticipation du soir (les LN PDF-). Cependant, il existe un autre groupe de neurones, les DN1p (Dorsal Neurons posterior), capable d'induire les deux pics d'activité sous certaines conditions. Nous montrons que ces neurones ne constituent pas un oscillateur autonome et qu'il dépend des LN PDF+. Nous montrons de plus que la sortie du soir et celle du matin réagissent différemment au neuropeptide PDF. Enfin, nous proposons que ces cellules capables de faire les deux sorties matin et soir, permettent aux mouches de s'adapter aux différentes photopériodes.

  • Titre traduit

    The circadian clock in drosophila melanogaster : role of ctrip in the molecular clock and discovery of a new neuronal oscillator


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Most organisms have an internal clock that allows anticipation of night and day transitions. This clock, called circadian clock, controls many functions with a 24 hours period. It persists in constant conditions, showing that it works in an autonomous way. Clock genes organised in interconnected transcriptional negative feedback loops compose the molecular clock. The core of the molecular loops is a transcriptional activator complex, the CLOCK/CYCLE complex (CLK/CYC). CLK-CYC activates the expression of its activity inhibitors and its transcriptional repressor. We have studied a circadian function of the HECT ubiquitin ligase ctrip (circadian trip) in Drosophila melanogaster. Ir is strongly expressed in clock neurons that are responsible for the rhythmic behaviour in constant dark conditions (DD), the LN PDF expressing cells. Its role in flies remains unknown, but we show that it regulates CLK protein level and activity. Ln light-dark conditions, flies anticipate light-on and light-off. For this behaviour two group of cells are involved. The LN PDFs + drive the morning anticipation, whereas the LN PDFs- drive the evening one. We show that an other group of neurons, the DN 1 P ceIls, can induce both activities under certain conditions. They are not an autonomous oscillator in DD. They depend on LN PDF+ cells. Ln addition, their output behaves differently in response to PDF neuropeptide. We propose that DN1p mediate the adaptation of the flies to the different photoperiods.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (177 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 162-177

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