Rôle des microtubules lors de la division asymétrique des neuroblastes chez Drosophila melanogaster

Role of microtubules during neuroblast asymmetric division in Drosophila melanogaster

• Auteur / Autrice : Alexandre Thomas
• Direction : Régis Giet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire, biologie du développement
• Date : Soutenance le 08/07/2020
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Génétique et Développement de Rennes (UMR 6290)
• DOI : 10.70675/ddadde9czcddaz44dez8b67z5004be78d0eb

Mots clés

Mots clés contrôlés

Division cellulaire

Microtubules

Cytodiérèse

Cellules souches

Drosophila melanogaster

Mots clés libres

Division cellulaire asymétrique

Microtubule

Cytokinèse

Cellule souche

Asymmetric cell division

Microtubule

Cytokinesis

Stem cell

Résumé

Le neuroblaste de D. melanogaster est une cellule souche neurale qui se divise de façon asymétrique pour former un nouveau neuroblaste, et une GMC engagée dans une voie de différenciation. Cette division est asymétrique par la ségrégation différentielle de déterminants d’identité cellulaire, hérités par les deux cellules filles, mais également asymétrique par la taille, où le neuroblaste est plus grand que la GMC. Initialement deux voies ont été identifiées, la polarité cellulaire et le fuseau central, pour le contrôle du positionnement asymétrique du sillon de division dans ces cellules. Nous avons révélé que la détermination et le maintien de la position du sillon de division requièrent un troisième mécanisme reposant sur les microtubules périphériques. Cette sous-population de microtubules est observée pendant la cytokinèse au contact du sillon de division. De plus, nous avons démontré que la position du fuseau central est spatialement séparée de la position du sillon de division, en étant légèrement décalée vers le pôle apical, suggérant qu’il n’est pas requis à sa détermination. Par ailleurs, nous avons mis en évidence que la diminution des microtubules périphériques est associée à une relocalisation du sillon de division à la position du fuseau central, et à pour conséquence finale de mener à une division moins asymétrique. En conclusion cette étude révèle qu’un troisième mécanisme, dépendant des microtubules périphériques, est essentiel à la fidélité de l’asymétrie de division des neuroblastes chez Drosophila melanogaster.

D. melanogaster neuroblast is a neural stem cell which divides asymmetrically to generate a self-renewing neuroblast, and a GMC committed in a differentiation pathway. This division is asymmetric by the differential segregation of cell fate determinants, inherited by the two daughter cells, but also asymmetric by the size, where the neuroblast is larger than the GMC. Originally two pathways have been identified, cell polarity and central spindle, for the control of asymmetric cleavage furrow positioning in these cells. We revealed that the determination and maintenance of cleavage furrow position require a third mechanism involving the peripheral microtubules. This microtubule sub-population is observed during cytokinesis in contact with the cleavage furrow. Moreover, we showed that the position of the central spindle is spatially separated from the cleavage furrow position, being slightly shifted toward the apical pole, suggesting that it is not required for its determination. Furthermore, we highlighted that the diminution of peripheral microtubules is associated with a relocalisation of the cleavage furrow toward the central spindle position, leading to a less asymmetric division. To conclude this study reveals that a third mechanism, depending on peripheral microtubules, is essential for the fidelity of the neuroblast asymmetric division in Drosophila melanogaster.