Les protéines G hétérotrimériques au cours de la division asymétrique chez la drosophile

International audienc

Transport polarisé de l'E-Cadhérine dans des cellules épithéliales de la drosophile

Le réseau des jonctions reliant les cellules entre-elles, les jonctions adhérentes (AJ), est nécessaire pour la fonction et la morphologie de l épithélium. La stabilité et plasticité des AJ repose sur l exocytose et l endocytose de la protéine E-Cadhérine (E-Cad). Ma thèse montre que la perte de fonction des protéines Cdc42, Par-6 ou aPKC s accompagne d une accumulation apicale de structures intracellulaires d E-Cad et d une perturbation des AJ dans les cellules épithéliales de drosophile. Les structures ponctuelles proviennent de vésicules élargies et malformées qui émanent des AJ. Nous montrons que la protéine Cip4 est un effecteur de Cdc42 qui interagit avec la Dynamine et WASp (activateur d Arp2/3). En conséquence, la perte de fonction des protéines Cip4, WASp ou Arp2/3 aboutit également à un défaut de l endocytose de l E-Cad. Cip4 et WASp agissent donc comme un lien entre Cdc42/Par-6/aPKC et le mécanisme d endocytose précoce pour réguler l endocytose de l E-Cad dans l épithéliumPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Etude du mouvement des centrosomes au cours de la division asymétrique de la cellule progénitrice des organes mécanosensoriels chez la drosophile (Drosophila melanogaster)

Les divisions asymétriques permettent de générer différents types cellulaires, au cours du développement embryonnaire et de la vie adulte. L acquisition d une identité différente au cours de ce processus semble dépendre dans de nombreux cas, d une asymétrie centrosomale. Au cours de la division asymétrique de la cellule progénitrice des organes sensoriels de drosophile, nous avons montré que les centrosomes avaient un mouvement asymétrique à partir de la télophase. Nous avons élucidé les mécanismes moléculaires contrôlant l asymétrie de mouvement des centrosomes. Pour cela, nous avons d abord établi que cette asymétrie de mouvement était dépendante de la Dynéine. Ensuite, nous avons montré que différents acteurs de la polarité antérieure contrôlent le décalage temporel du mouvement des centrosomes, où Numb et un interacteur putatif CRMP, jouent un rôle important. Par ailleurs, nous avons démontré que l ancrage du centrosome est dépendant de la dynamique d accumulation et de disparition de Rab11 autour du centrosome antérieur. Enfin, les protéines Notch et Delta semblent jouer un rôle inédit dans ce processus. Cette étude constitue la première description de l asymétrie de mouvement des centrosomes dans les cellules pIIa et pIIb et propose un nouveau mécanisme de régulation de la voie de signalisation Notch entre ces deux cellules filles, lié au mouvement des centrosomes au cours de la division asymétrique de la cellule pI chez la drosophilePARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF

Orientation des divisions symétriques et asymétriques en aval de la voie Frizzled

Nos différentes découvertes sur les régulateurs du fuseau mitotique permettent d'élaborer un nouveau modèle de régulation de la division asymétrique de la cellule pI de drosophile. Deux activités seraient responsables du contrôle de l'orientation du fuseau mitotique. Au pôle postérieur, Fz et son effecteur Dsh contrôlent l'orientation antéro-postérieure du fuseau mitotique. Fz et Dsh sont localisés au cortex apical-postérieur et de ce fait, induisent une inclinaison du fuseau le long de l'axe apico-basal. A l'antérieur, la voie des protéines G hétérotrimériques, composée de Pins, Loco, Ric-8, Galphai, Ggamma1 contrebalance l'activité de Fz pour maintenir le fuseau dans le plan de l'épithélium. Ces deux activités agissent sur le fuseau via Mud. Pins le recrute à l'antérieur et Dsh le recrute au postérieur. La fonction de Mud en aval de Dsh est conservée chez le poisson-zèbre pour contrôler l'orientation des divisions symétriques au cours de la gastrulation.PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Tricellular junctions

International audienceBosveld and Bellaïche discuss the composition and assembly of tricellular junctions, as well as their roles in cell packing, tissue mechanics and signalling

Tricellular junction proteins promote disentanglement of daughter and neighbour cells during epithelial cytokinesis

International audienceIn epithelial tissue, new cell-cell junctions are formed upon cytokinesis. To understand junction formation during cytokinesis, we explored de novo formation of tricellular septate junctions (TCJs) in Drosophila epithelium. We found that upon midbody formation, the membranes of the two daughter cells and of the neighbouring cells located below the adherens junction (AJ) remain entangled in a 4-cell structure apposed to the midbody. The septate junction protein Discs-Large and components of the TCJ, Gliotactin and Anakonda accumulate in this 4-cell structure. Subsequently, a basal movement of the midbody parallels the detachment of the neighbouring cell membranes from the midbody, the disengagement of the daughter cells from their neighbours and the reorganisation of TCJs between the two daughter cells and their neighbouring cells. While the movement of midbody is independent of the Alix and Shrub abscission regulators, the loss of Gliotactin or Anakonda function impedes both the resolution of the connection between the daughter-neighbour cells and midbody movement. TCJ proteins therefore control an additional step of cytokinesis necessary for the disentanglement of the daughter cells from their neighbours during cytokinesis

Mechanical induction and competence in epithelial morphogenesis

International audienceIdentifying the mechanisms that govern the precise sequence of tissue deformations and flows during development is a major topic in developmental biology. Recent studies have explored how the deformation or the flow of a tissue region can be induced by the activity of a neighboring region through mechanical coupling. Such a coupling process is akin to chemical induction, whereby differentiation in a region of competent cells is stimulated by a neighboring region through chemical induction: we therefore propose to name this phenomenon "mechanical induction". Focusing on examples of mechanically induced epithelial flow or planar deformation in vivo, this review aims at discussing the processes driving mechanical induction and the competence factors modulating the induced morphogenesis, in order to highlight the importance of integrating tissue and inter-tissue scales to understand morphogenesis

Mechanical force-driven adherents junction remodeling and epithelial dynamics

During epithelial tissue development, repair, and homeostasis, adherens junctions (AJs) ensure intercellular adhesion and tissue integrity while allowing for cell and tissue dynamics. Mechanical forces play critical roles in AJs’ composition and dynamics. Recent findings highlight that beyond a well-established role in reinforcing cell-cell adhesion, AJ mechanosensitivity promotes junctional remodeling and polarization, thereby regulating critical processes such as cell intercalation, division, and collective migration. Here, we provide an integrated view of mechanosensing mechanisms that regulate cell-cell contact composition, geometry, and integrity under tension and highlight pivotal roles for mechanosensitive AJ remodeling in preserving epithelial integrity and sustaining tissue dynamics

Forces in tissue morphogenesis and patterning

During development, mechanical forces cause changes in size, shape, number, position, and gene expression of cells. They are therefore integral to any morphogenetic processes. Force generation by actin-myosin networks and force transmission through adhesive complexes are two self-organizing phenomena driving tissue morphogenesis. Coordination and integration of forces by long-range force transmission and mechanosensing of cells within tissues produce large-scale tissue shape changes. Extrinsic mechanical forces also control tissue patterning by modulating cell fate specification and differentiation. Thus, the interplay between tissue mechanics and biochemical signaling orchestrates tissue morphogenesis and patterning in development