piRNAs and Aubergine cooperate with Wispy poly(A) polymerase to stabilize mRNAs in the germ plasm

Piwi-interacting RNAs (piRNAs) and PIWI proteins play a crucial role in germ cells by repressing transposable elements and regulating gene expression. In Drosophila, maternal piRNAs are loaded into the embryo mostly bound to the PIWI protein Aubergine (Aub). Aub targets maternal mRNAs through incomplete base-pairing with piRNAs and can induce their destabilization in the somatic part of the embryo. Paradoxically, these Aub-dependent unstable mRNAs encode germ cell determinants that are selectively stabilized in the germ plasm. Here we show that piRNAs and Aub actively protect germ cell mRNAs in the germ plasm. Aub directly interacts with the germline-specific poly(A) polymerase Wispy, thus leading to mRNA polyadenylation and stabilization in the germ plasm. These results reveal a role for piRNAs in mRNA stabilization and identify Aub as an interactor of Wispy for mRNA polyadenylation. They further highlight the role of Aub and piRNAs in embryonic patterning through two opposite functions

Evolution of Drosophila pheromones and their role in reproductive isolation

Il existe chez D. melanogaster et D. simulans un polymorphisme des hydrocarbures mâles qui pourrait jouer un rôle dans la mise en place d’un isolement sexuel. Le 7-tricosène (7-T; C23:1) et le 7-pentacosène (7-P; C25:1) sont les phéromones principales des mâles. Elles interviennent dans le comportement de cour et varient en fonction des paramètres géoclimatiques. Cette thèse a pour objectif d'étudier le rôle des phéromones mâles sur l’isolement sexuel ainsi que les changements génétiques à l’origine de leur variation et de leur évolution. Un des volets de cette thèse porte sur des aspects physiologiques et comportementaux. Nous avons étudié l'impact de la température sur la synthèse des hydrocarbures mâles et l'influence du rapport 7-T/7-P sur la résistance à la dessiccation et sur la réceptivité des femelles de différentes populations de D. melanogaster et D. simulans. Nous avons observé un isolement sexuel significatif entre des souches 7-T et 7-P de ces deux espèces présentes au laboratoire depuis des décennies, ainsi qu'entre des lignées issues d'une même population soumises à une sélection artificielle. Il apparaît également que les souches synthétisant de grandes quantités de 7-P s’adaptent plus rapidement aux modifications importantes de température. La seconde partie de cette thèse consiste en la détermination et l'étude des gènes d’élongase pouvant être impliqués dans la synthèse du 7-T et du 7-P chez les mâles de D. melanogaster et dans une moindre mesure chez ceux de D. simulans. Les travaux réalisés nous ont permis de mettre en évidence qu’un gène, situé sur le chromosome II, joue un rôle majoritaire dans la synthèse du 7-P.In D. melanogaster and D. simulans there is a male hydrocarbon polymorphism that may play a role in sexual isolation. The main male pheromones are the 7-tricosene (7-T C23: 1) and the 7-pentacosene (7-P, C25: 1). They are involved in courtship behavior and depend on geo-climatic parameters. The aim of this thesis is to study the role of male pheromones on sexual isolation and to better understand the genetic changes responsible for the variation and the evolution of male pheromones. The first part investigates the plasticity of CHCs in response to temperature and focuses on the role of 7-T and 7-P in resistance to desiccation and in sexual selection in D. melanogaster and D. simulans. In both species there was partial sexual isolation between 7-T and 7-P flies from wild-type laboratory strains and also from lines that have been artificially selected. Males with high levels of 7-P seemed to modify their CHCs profiles more quickly in response to temperature changes. The second part is the identification of elongase genes that might be involved in the synthesis of 7-T and 7-P in D. melanogaster and D. simulans males. A gene, located on chromosome II, could play a major role in the synthesis of 7-P in D. melanogaster

Evolution des phéromones de Drosophiles et rôle dans l’isolement reproducteur

In D. melanogaster and D. simulans there is a male hydrocarbon polymorphism that may play a role in sexual isolation. The main male pheromones are the 7-tricosene (7-T C23: 1) and the 7-pentacosene (7-P, C25: 1). They are involved in courtship behavior and depend on geo-climatic parameters. The aim of this thesis is to study the role of male pheromones on sexual isolation and to better understand the genetic changes responsible for the variation and the evolution of male pheromones. The first part investigates the plasticity of CHCs in response to temperature and focuses on the role of 7-T and 7-P in resistance to desiccation and in sexual selection in D. melanogaster and D. simulans. In both species there was partial sexual isolation between 7-T and 7-P flies from wild-type laboratory strains and also from lines that have been artificially selected. Males with high levels of 7-P seemed to modify their CHCs profiles more quickly in response to temperature changes. The second part is the identification of elongase genes that might be involved in the synthesis of 7-T and 7-P in D. melanogaster and D. simulans males. A gene, located on chromosome II, could play a major role in the synthesis of 7-P in D. melanogaster.Il existe chez D. melanogaster et D. simulans un polymorphisme des hydrocarbures mâles qui pourrait jouer un rôle dans la mise en place d’un isolement sexuel. Le 7-tricosène (7-T; C23:1) et le 7-pentacosène (7-P; C25:1) sont les phéromones principales des mâles. Elles interviennent dans le comportement de cour et varient en fonction des paramètres géoclimatiques. Cette thèse a pour objectif d'étudier le rôle des phéromones mâles sur l’isolement sexuel ainsi que les changements génétiques à l’origine de leur variation et de leur évolution. Un des volets de cette thèse porte sur des aspects physiologiques et comportementaux. Nous avons étudié l'impact de la température sur la synthèse des hydrocarbures mâles et l'influence du rapport 7-T/7-P sur la résistance à la dessiccation et sur la réceptivité des femelles de différentes populations de D. melanogaster et D. simulans. Nous avons observé un isolement sexuel significatif entre des souches 7-T et 7-P de ces deux espèces présentes au laboratoire depuis des décennies, ainsi qu'entre des lignées issues d'une même population soumises à une sélection artificielle. Il apparaît également que les souches synthétisant de grandes quantités de 7-P s’adaptent plus rapidement aux modifications importantes de température. La seconde partie de cette thèse consiste en la détermination et l'étude des gènes d’élongase pouvant être impliqués dans la synthèse du 7-T et du 7-P chez les mâles de D. melanogaster et dans une moindre mesure chez ceux de D. simulans. Les travaux réalisés nous ont permis de mettre en évidence qu’un gène, situé sur le chromosome II, joue un rôle majoritaire dans la synthèse du 7-P

Evolution des phéromones de Drosophiles et rôle dans l'isolement reproducteur

Il existe chez D. melanogaster et D. simulans un polymorphisme des hydrocarbures mâles qui pourrait jouer un rôle dans la mise en place d un isolement sexuel. Le 7-tricosène (7-T; C23:1) et le 7-pentacosène (7-P; C25:1) sont les phéromones principales des mâles. Elles interviennent dans le comportement de cour et varient en fonction des paramètres géoclimatiques. Cette thèse a pour objectif d'étudier le rôle des phéromones mâles sur l isolement sexuel ainsi que les changements génétiques à l origine de leur variation et de leur évolution. Un des volets de cette thèse porte sur des aspects physiologiques et comportementaux. Nous avons étudié l'impact de la température sur la synthèse des hydrocarbures mâles et l'influence du rapport 7-T/7-P sur la résistance à la dessiccation et sur la réceptivité des femelles de différentes populations de D. melanogaster et D. simulans. Nous avons observé un isolement sexuel significatif entre des souches 7-T et 7-P de ces deux espèces présentes au laboratoire depuis des décennies, ainsi qu'entre des lignées issues d'une même population soumises à une sélection artificielle. Il apparaît également que les souches synthétisant de grandes quantités de 7-P s adaptent plus rapidement aux modifications importantes de température. La seconde partie de cette thèse consiste en la détermination et l'étude des gènes d élongase pouvant être impliqués dans la synthèse du 7-T et du 7-P chez les mâles de D. melanogaster et dans une moindre mesure chez ceux de D. simulans. Les travaux réalisés nous ont permis de mettre en évidence qu un gène, situé sur le chromosome II, joue un rôle majoritaire dans la synthèse du 7-P.In D. melanogaster and D. simulans there is a male hydrocarbon polymorphism that may play a role in sexual isolation. The main male pheromones are the 7-tricosene (7-T C23: 1) and the 7-pentacosene (7-P, C25: 1). They are involved in courtship behavior and depend on geo-climatic parameters. The aim of this thesis is to study the role of male pheromones on sexual isolation and to better understand the genetic changes responsible for the variation and the evolution of male pheromones. The first part investigates the plasticity of CHCs in response to temperature and focuses on the role of 7-T and 7-P in resistance to desiccation and in sexual selection in D. melanogaster and D. simulans. In both species there was partial sexual isolation between 7-T and 7-P flies from wild-type laboratory strains and also from lines that have been artificially selected. Males with high levels of 7-P seemed to modify their CHCs profiles more quickly in response to temperature changes. The second part is the identification of elongase genes that might be involved in the synthesis of 7-T and 7-P in D. melanogaster and D. simulans males. A gene, located on chromosome II, could play a major role in the synthesis of 7-P in D. melanogaster.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

Sexual Communication in the Drosophila Genus

In insects, sexual behavior depends on chemical and non-chemical cues that might play an important role in sexual isolation. In this review, we present current knowledge about sexual behavior in the Drosophila genus. We describe courtship and signals involved in sexual communication, with a special focus on sex pheromones. We examine the role of cuticular hydrocarbons as sex pheromones, their implication in sexual isolation, and their evolution. Finally, we discuss the roles of male cuticular non-hydrocarbon pheromones that act after mating: cis-vaccenyl acetate, developing on its controversial role in courtship behavior and long-chain acetyldienylacetates and triacylglycerides, which act as anti-aphrodisiacs in mated females

A Fatty Acid anabolic pathway in specialized-cells of female Drosophila remotely controls sperm delivery to the oocytes

International audienc

Flexible origin of hydrocarbon/pheromone precursors in Drosophila melanogaster

International audienceIn terrestrial insects, cuticular hydrocarbons (CHCs) provide protection from desiccation. Specific CHCs can also act as pheromones, which are important for successful mating. Oenocytes are abdominal cells thought to act as specialized units for CHC biogenesis that consists of long-chain fatty acid (LCFA) synthesis, optional desaturation(s), elongation to very long-chain fatty acids (VLCFAs), and removal of the carboxyl group. By investigating CHC biogenesis in Drosophila melanogaster, we showed that VLCFA synthesis takes place only within the oenocytes. Conversely, several pathways, which may compensate for one another, can feed the oenocyte pool of LCFAs, suggesting that this step is a critical node for regulating CHC synthesis. Importantly, flies deficient in LCFA synthesis sacrificed their triacylglycerol stores while maintaining some CHC production. Moreover, pheromone production was lower in adult flies that emerged from larvae that were fed excess dietary lipids, and their mating success was lower. Further, we showed that pheromone production in the oenocytes depends on lipid metabolism in the fat tissue and that fatty acid transport protein, a bipartite acyl-CoA synthase (ACS)/FA transporter, likely acts through its ACS domain in the oenocyte pathway of CHC biogenesis. Our study highlights the importance of environmental and physiological inputs in regulating LCFA synthesis to eventually control sexual communication in a polyphagous animal

In vitro activation test of dechorionated eggs.

Pupal progeny from dechorionated eggs laid by promE-gal4 10-day old females either control (Co) or expressing FASN3-RNAi or CG6432-RNAi, with (A) or without (No A) in vitro activation. (PDF)</p