Caractérisation cellulaire et fonctionnelle de l’autophagie : interactions avec la voie de maturation endosomale chez Caenorhabditis elegans

par Abderazak Djeddi

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Renaud Legouis.

Le président du jury était Annie Sainsard-Chanet.

Le jury était composé de Renaud Legouis, Annie Sainsard-Chanet, Patrice Codogno, Vincent Galy, Rémy Sadoul.

Les rapporteurs étaient Patrice Codogno, Vincent Galy.


  • Résumé

    L’autophagie est une voie catabolique durant laquelle des constituants cytoplasmiques sont engloutis dans des vésicules à double membrane nommées autophagosomes. Elle sert à éliminer les protéines mal repliées ou les agrégats protéiques, à détruire les organites défectueux comme les mitochondries, le réticulum endoplasmique et les peroxysomes mais aussi des pathogènes intracellulaires. Le matériel séquestré dans les autophagosomes est ensuite envoyé, pour dégradation, vers le lysosome. La dégradation du matériel séquestré génère des nucléotides, des acides aminés et des acides gras qui seront recyclés en vue de la synthèse de macromolécules et de la génération d’ATP.Dans cette étude nous explorons l’aspect cellulaire et fonctionnel de la voie de l’autophagie chez Caenorhabditis elegans. Nous montrons que le génome du nématode contient deux homologues du gène autophagique de levure Atg8. Ces homologues codent pour les protéines LGG-1 et LGG-2 qui sont des protéines des membranes des autophagosomes. Ces protéines agissent de façon synergique dans les processus physiologiques impliquant l’autophagie, en l’occurrence, la longévité et la formation des larves dauer.Nous montrons également que l’autophagie est impliquée dans le maintien de l’homéostasie cellulaire chez les mutants ESCRT. Les complexes ESCRT sont impliqués dans l’adressage des protéines ubiquitinées vers les corps multi vésiculaires pour les dégrader. Les mutants ESCRT se caractérisent par des altérations cellulaires et développementales. Nos résultats indiquent que l’inactivation des ESCRT cause une augmentation du flux autophagique. L’inactivation de l’autophagie dans ces mutants exacerbe les défauts cellulaires alors que son induction protège de la dégradation.

  • Titre traduit

    Functional and cellular analysis of autophagy : interactions with the endosomal maturation pathway in Caenorhabditis elegans


  • Résumé

    Macroautophgagy is a catabolic process involved in the clearance of cellular components in the lysosome when cells face starvation conditions. This eukaryotic process requires the formation of double membrane vesicles named autophagosomes. Autophagy is implicated in the elimination of misfolded proteins, protein aggregates and long-lived or damaged organelles such as mitochondria, endoplasmic reticulum and peroxysomes. It is alos required for the clearance of intracellular pathogens. The material enclosed inside autophagososmes in degraded in the lysosome: nucleotides, amino-acids and fatty-acids are generated and reused for neosynthesis of macromolecules and ATP.In the present study, we are exploring the cellular and functional aspects of the autophagic pathway in Caenorhabditis elegans. We show that the genome of the worm contain two homologues of the Yeast autophagic gene, Atg8. These homlogues encode for two proteins namely, LGG-1 and LGG-2, which localize to the autophagosomal membranes. We have shown that this two proteins act synergistically in dauer formation and longevity.We have also shown that autophagy play an important role in maintaining cell homeostasis in endosomal maturation mutans. These latter mutants show defects in the ESCRT coplexes (Endosomal Sorting Complex Required for Transport). ESCRT complexes are required the recycling of cell surface receptors and for the sorting of ubiquitinated prtoteins into the multivesicular bodies. Mutations in the ESCRTs cause cellular et developmental defects. In our study, we show that autophagy is induced in these mutants and play a beneficial role in correcting cellular defects.


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