Impact des déterminants maternels sur l'évolution de la gastrulation et la formation du cerveau antérieur chez le poisson cavernicole aveugle Astyanax mexicanus

par Julien Leclercq

Projet de thèse en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Sylvie Retaux.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Signalisations et réseaux intégratifs en biologie , en partenariat avec Institut des Neurosciences Paris-Saclay (laboratoire) et de Faculté de médecine (référent) depuis le 30-09-2018 .


  • Résumé

    Il existe deux formes chez l'espèce de poisson Astyanax mexicanus : des poissons normaux de rivières et des formes cavernicoles, aveugles et dépigmentée, ayant évolué dans l'obscurité totale de grottes mexicaines. Nous nous intéressons à l'évolution développementale du système nerveux de ces derniers. Outre la perte spectaculaires des yeux, les morphes cavernicoles présentent des compensations sensorielles (olfaction, ligne latérale) et des modifications anatomo-fonctionnelles importantes de leur cerveau antérieur (télencéphale, hypothalamus), qui sont responsables de changements comportementaux adaptatifs. Ces modifications morphologiques résultent en grande partie de modulations subtiles, dans le temps et dans l'espace, des voies de signalisations utilisant les molécules morphogènes (Shh, Fgf, Bmp…) pendant la gastrulation et la neurulation. Cependant, les bases génétiques et moléculaires exactes de ces variations de signalisation observées chez les embryons cavernicoles sont inconnues. Nos travaux précédents nous poussent à rechercher cette origine très tôt pendant le développement embryonnaire, y compris en analysant les composantes maternelles de la mise en place des axes et des feuillets embryonnaires, et dans des modifications en cis dans les régions régulatrices du génome plutôt que dans les séquences codantes. Des approches génétiques, génomiques et développementales seront combinées pour identifier les mécanismes à l'origine de l'évolution morphologique du cerveau et de la tête chez l'Astyanax cavernicole.

  • Titre traduit

    Impact of maternal determinants underlying evolution of gastrulation and formation of the forebrain in the blind cavefish Astyanax mexicanus


  • Résumé

    The fish Astyanax mexicanus comes in two forms: normal river-dwelling forms, and blind and depigmented cave-dwelling morphs which have evolved and adapted to the total and permanent darkness of Mexican caves. We are interested in the developmental evolution of the nervous system of cavefish. Besides their spectacular loss of eyes, the cave morphs show sensory compensations (olfaction, lateral line) and important anatomo-functional modifications of their forebrain (telencephalon, hypothalamus), which are responsible for behavioral adaptations. Such morphological changes largely result from subtle modulations, in space and time, of morphogen signaling pathways (Shh, Fgf, Bmp…) during gastrulation and neurulation. However, the exact molecular and genetic bases of these variations in signaling observed in cavefish are unknown. Our previous work leads us to investigate for causal origins very early during embryonic development, including considering the maternal components of the establishment of embryonic axes and embryonic layers, and in modifications in cis-regulatory regions of the genome rather than in coding sequences. Genetic, genomic and developmental approaches will be combined to identify the mechanisms underlying morphological evolution of the brain and head in blind Astyanax.