Etude du rôle des gènes Hox au cours de l'élongation de l'axe de l'embryon de poulet

Role of the Hox genes in the control of the body axis elongation of the chicken embryo

• Auteur / Autrice : Nicolas Denans
• Direction : Olivier Pourquié
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie du développement
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Embryologie

Mésoderme

Gastrulation

Somites

Colonne vertébrale

Embryons

Poulets

Gènes homéotiques

Résumé

La segmentation de la colonne vertébrale est une caractéristique des vertébrés. Au cours de l’embryogénèse, les somites, précurseurs des vertèbres, se forment de façon périodique par segmentation de la partie antérieure du mésoderme présomitique (PSM), un tissu mésenchymateux situé de part et d’autre du tube neural. Le PSM se forme par l’ajout progressif de cellules dans sa partie postérieure provenant de progéniteurs originaires de la ligne primitive puis du bourgeon caudal au cours de la gastrulation. Le nombre de somites est défini de façon très précise au sein d’une même espèce bien qu’il varie énormément entre les différentes espèces. Pour maintenir un nombre précis de somites, la taille de l’axe embryonnaire et donc l’élongation de cet axe, doivent être contrôlés de façon très précise. En utilisant des approches fonctionnelles in vivo chez l’embryon de poulet, nous montrons que le ralentissement de l’élongation de l’axe est physiquement contrôlé par la régulation de l’ingression des progéniteurs du PSM, dépendant de l’expression colinéaire des gènes Hox au sein de ces mêmes progéniteurs. Nous montrons que les gènes Hox contrôlent l’élongation de l’axe de façon colinéaire en modulant l’activité de la voie Wnt/catenine et de sa cible transcriptionnelle, T. En conclusion, nous proposons un nouveau mécanisme qui explique comment l’expression colinéaire des gènes Hox régule l’élongation de l’axe, et donc le nombre de somites, de l’embryon de poulet.

The vertebrate body axis is subdivided into repeated segments, best exemplified by the vertebrae that derive from embryonic somites. The somites are formed periodically by the segmentation of the presomitic mesoderm (PSM) which forms by progressive cell deposition from a posterior growth zone. The number of somites is precisely defined for any given species but varies widely from one species to another. In order to maintain a precise number of somites, the body axis elongation has to be tightly controlled. The precise control of how the elongation will slow down to define the axis length remains unknown. Using in vivo functional approaches, we show that the axis elongation slow-down is controlled by the regulation of the PSM progenitors’ ingression downstream of the Hox genes. We show that the Hox genes control the axis elongation in a collinear fashion through the modulation of the Wnt/catenin pathway and its target, T. Altogether we propose a new mechanism explaining how the collinear expression of the Hox genes regulates the length of the body axis and thus the number of somites of the chicken embryo.