Etude fonctionnelle de l'induction neurale chez le céphalochordé Branchiostoma lanceolatum

par Yann Le Petillon

Thèse de doctorat en Biologie du développement et de l'évolution

Sous la direction de Hector Escriva.

Soutenue le 29-04-2014

à Paris 6 , dans le cadre de École doctorale Complexité du vivant (Paris) , en partenariat avec Biologie intégrative des organismes marins (laboratoire) .

Le jury était composé de Hector Escriva, Laurent Kodjabachian, Vincent Laudet, Michaël Manuel, Vincent Bertrand, Stéphanie Bertrand.


  • Résumé

    L’induction neurale est le processus au travers duquel les cellules ectodermiques de l’embryon deviennent neurales. De nombreuses études sur les mécanismes contrôlant ce processus on été réalisées mais du fait de sa complexité, de nombreuses questions restent sans réponse. Au cours de ce travail de thèse, je me suis intéressé à l’étude de l’induction neurale sous une perspective évolutive en étudiant ce processus chez le céphalocordé amphioxus, l’un des plus proches parents des vertébrés. J’ai pu mettre en évidence que, comme les vertébrés, l’amphioxus possède un organisateur. J’ai également confirmé une conservation du rôle des voies de signalisation BMP et FGF respectivement dans l’induction de l’épiderme et la régionalisation du tissu neural. Cependant, au contraire des vertébrés, le signal FGF ne semble pas être un acteur prépondérant de l’induction neurale. Au contraire, un rôle important de la voie de signalisation Activine/Nodal a été mis en évidence.Les résultats obtenus soutiennent d’une part la conservation de certains aspects de ce mécanisme chez tous les chordés, et suggèrent d’autre part l’implication de certains acteurs comme la voie Activine/Nodal jusque là inconnue chez les vertébrés. La position phylogénétique de l’amphioxus et la conservation globale de ce processus entre les céphalochordés et les vertébrés nous permettent de suggérer que l’ancêtre des chordés formait du tissue neurale au travers des mécanismes mis en évidence dans cet étude. Ces résultats nous permettent également de proposer de nouvelles études chez les vertébrés visant à établir un rôle putatif de la voie Activine/Nodal au cours de ce processus, rôle jusque la complètement inconnu.

  • Titre traduit

    Functional study of neutral induction in the cephalochordate Branchiostoma lanceolatum


  • Résumé

    Neural induction is the process through which embryonic ectodermal cells become neural. Many studies on the mechanisms controlling this process have been made, but because of its complexity, many questions remain unanswered. In this thesis, I have focused my interest on the study of neural induction in an evolutionary context studying this process in the cephalochordate amphioxus, one of the closest relatives of vertebrates. I have highlighted that amphioxus, as vertebrates, possesses an organizer. I have demonstrated a conservation of the role of BMP and FGF signals in the induction of the epidermis and the regionalization of neural tissue respectively. However, in contrast to vertebrates, FGF signal does not appear to be a major player in neural induction. Instead, an important role of Activin/Nodal signaling pathway has been demonstrated. These results support, first, the conservation of several aspects of this mechanism in all chordates, and second, they suggest the involvement of the Activin/Nodal signaling in this process, something previously unknown in vertebrates. The phylogenetic position of amphioxus and the overall conservation of this process between cephalochordates and vertebrates allow us to suggest that the ancestor of chordates formed its neural tissue through mechanisms highlighted in this study. These results also allow us to propose new studies in vertebrates for establishing a putative role of the Activin/Nodal signaling during this process, a role previously completely unknown.


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