Rôle(s) des facteurs de transciption Bric-à-brac, Engrailed et Stat durant l'ovogénèse de la drosophile

par Laurine Miscopein Saler

Projet de thèse en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Anne-Marie Pret et de Sophie Netter.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Structure et Dynamique des Systèmes Vivants , en partenariat avec Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC) (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    Une cellule souche est capable de se diviser et de donner ainsi une cellule fille indifférenciée et une cellule fille qui entrera en différenciation. Le recrutement et le maintien de ces cellules à l'état de cellules souches sont cruciaux pour l'homéostasie d'un tissu. Il est bien connu aujourd'hui que l'environnement entourant les cellules souches joue un rôle important dans ce recrutement et ce maintien. Cet environnement spécifique s'appelle la niche des cellules souches. Dans l'ovaire de drosophile, la niche des Cellule Souche Germinale (CSG) est composée d'une pile de cellules formant le Filament Terminal (FT) associée à des Cellules de Coiffe (CC) et des Cellules d'Escortes (CE). La formation des niches de CSG se déroule durant le troisième stade larvaire. A ce stade, chaque cellule de FT est caractérisée par l'expression de 3 facteurs de transcription : Bric-à-brac1 (bab1), Bric-à-brac2 (bab2), et Engrailed. Nos résultats indiquent que Bab1 et Bab2 sont, de manière redondante, nécessaires pour la formation correcte des FT, le maintien des CSG au stade pupal, ainsi que pour l'expression d'Engrailed durant le développement larvaire et pupal. Afin de déterminer si l'implication des gènes bab1 et bab2 dans la formation de niches fonctionnelles est liée à leur régulation d'engrailed, nous avons réalisé des expériences de perte de fonction montrant (1) qu'engrailed n'est PAS nécessaire pour le recrutement prépupal des CSG (alors qu'il l'est pour le maintien des CSG dans l'ovaire adulte) et (2) qu'engrailed semble être impliqué dans l'individualisation des FT. Une seconde hypothèse serait que Bab1 et Bab2 réguleraient l'expression de Dpp/BMP, décrit dans la littérature comme nécessaire pour le maintien des CSG dans l'ovaire adulte. Je testerai également cette hypothèse par une approche de sauvetage phénotypique. En parallèle, avec une approche de gain de fonction, nous avons montré que l'expression ectopique simultanée de bab1, bab2 et engrailed est suffisante, sous certaines conditions, pour maintenir ectopiquement des CSG dans l'ovaire pupal. J'ai pour projet de caractériser les rôles respectifs de Bab1, et/ou Bab2 et/ou Engrailed dans la formation et le maintien des niches de GSC. L'ensemble de ces résultats fait l'objet d'un manuscrit en préparation et qui sera complété par mes derniers résultats.

  • Titre traduit

    Roles of the transcription factors Bric-a-brac, Engrailed and Stat during Drosophila oogenesis


  • Résumé

    Stem cell recruitment and maintenance depends on the environment provided by a specific niche. The Germline Stem Cell (GSC) niche of the Drosophila melanogaster ovary is an excellent model to study niche formation: first, the signaling pathways involved in GSC maintenance are very well characterized, and second, markers have been identified for the different somatic cell types composing the niche. In the adult ovary, there are around twenty niches, each composed of a stack of flattened cells forming the Terminal Filament (TF), associated Cap Cells (CC) and Escort Cells (EC). Each niche allows the maintenance of a small pool of GSCs and, thus, the continuous production of oocytes throughout the lifetime of the adult female. In contrast to what is known about the maintenance of GSCs in the adult niches, little is known concerning the molecular networks involved in the formation of functional niches in the prepupal ovary. Niche formation is a morphogenetic process during which TF cells (TFCs) progressively flatten, intercalate to form stacks and recruit CCs, GSCs and ECs TFCs are characterized by the specific expression of three transcription factors: Bric-à-brac 1 (Bab1), Bric-à-brac 2 (Bab2) and Engrailed. Our results indicate that Bab1 and Bab2 have redundant functions in TFCs for their flattening and stacking to form TFs, for recruitment of GSCs, as well as for engrailed expression. To determine whether the implication of Bab1 and Bab2 genes in the formation of functional niches is linked to the regulation of engrailed expression, we conducted engrailed loss of function experiments and show that (1) engrailed IS NOT necessary for GSC recruitment in prepupal stages, whereas it has been shown to be necessary for GSC maintenance in the adult; and (2) engrailed has a newly-identified function in the individualization of TFs. Furthermore, with a gain of function approach, we show that ectopic expression of bab1, bab2 and engrailed is sufficient, under certain conditions, to recruit ectopic GSCs in the prepupal ovary. Taken together, our results indicate that niche establishment in the prepupal ovary and niche maintenance in the adult are controlled by distinct mechanisms.