INSTITUT DE GENETIQUE ET DE BIOLOGIE

De
Publié par

Niveau: Supérieur
INSTITUT DE GENETIQUE ET DE BIOLOGIE MOLECULAIRE ET CELLULAIRE CNRS-INSERM-ULP B.P. 10142 67404 ILLKIRCH CEDEX THESE Présentée par Yannick BECK Pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Louis PASTEUR de STRASBOURG Mention Biologie Moléculaire et Cellulaire Sujet de thèse : Le rôle de Krüppel-homolog au cours de l'embryogenèse et de la métamorphose de Drosophila melanogaster Soutenue le 25 novembre 2003 devant la commission d'examen composée de Messieurs : REICHHART J.M. (Strasbourg) Rapporteur MECHLER B. (Heidelberg) Rapporteur LEPESANT J.A. (Paris) Rapporteur RICHARDS G. (Strasbourg) Directeur de thèse

  • animation de temps en temps

  • service informatique

  • excellent travail

  • morceaux de cartons de vieilles boîtes de mouchoirs

  • formation du neuroectoderme…………………………………

  • jury de thèse


Publié le : samedi 1 novembre 2003
Lecture(s) : 60
Source : scd-theses.u-strasbg.fr
Nombre de pages : 172
Voir plus Voir moins


INSTITUT DE GENETIQUE ET DE BIOLOGIE
MOLECULAIRE ET CELLULAIRE


CNRS-INSERM-ULP

B.P. 10142

67404 ILLKIRCH CEDEX




THESE

Présentée par


Yannick BECK


Pour obtenir le grade de
Docteur de l'Université Louis PASTEUR de STRASBOURG
Mention Biologie Moléculaire et Cellulaire

Sujet de thèse :

"Le rôle de Krüppel-homolog au cours de l'embryogenèse et de la
métamorphose de Drosophila melanogaster"



Soutenue le 25 novembre 2003
devant la commission d'examen composée de Messieurs :


REICHHART J.M. (Strasbourg) Rapporteur
MECHLER B. (Heidelberg)
LEPESANT J.A. (Paris) Rapporteur
RICHARDS G. (Strasbourg) Directeur de thèse

Je tiens à remercier ici Messieurs Chambon et Mandel qui m'ont permis de profiter de
l'excellent environnement intellectuel et technique qu'offre l'Institut de Biologie Moléculaire
et Cellulaire. Je les remercie également de m'avoir permis de terminer cette étude dans les
meilleures conditions.

Je voudrais témoigner mon plus grand respect à Geoff Richards qui tout au long de ces années
m'a patiemment guidé tout en essayant de me faire partager sa rigueur et son honnêteté dans le
travail et qui d'une façon générale a fait beaucoup plus que ce qu'un étudiant est en droit
d'attendre de son directeur de thèse.

Je remercie Monsieur Reichhart d'avoir accepté de présider le jury de thèse ainsi que
Messieurs Lepesant et Mechler d'avoir accepté de faire partie de ce jury et juger mon travail.

Bien entendu tout ce travail aurait certainement été très différent sans la présence de Claude
Dauer qui a partagé avec moi ses excellentes compétences techniques, sa bonne humeur, son
humour, ses morceaux de cartons de vieilles boîtes de mouchoirs, ses crayons de papier plus
qu'usés …., mais qui, lorsqu'on y pense, n'est certainement pas une "beisie frau"!

Je veux aussi rappeler l'excellent travail de mon prédécesseur Frédéric Pécasse qui a
largement ouvert la voie.

Je tiens à exprimer ma gratitude à l'Association pour la Recherche contre le Cancer qui a
financé une partie de ce travail et permis ainsi qu'il ne se termine pas trop tôt.

Je souhaite également mettre en lumière le travail quotidien des hommes et des femmes qui
assurent les services communs de l'IGBMC, parmi lesquelles les services de séquençage et de
synthèse d'oligonucléotides, le service informatique, et celui de fabrication du milieu pour les
mouches. Je salue également Anne Gansmüller pour son travail en microscopie électronique,
Didier Hentsch, Jean-Luc Vonesch et Marcel Boeglin qui m'ont permis d'utiliser au mieux le
microscope confocal, Mustapha Oulad-Abdelghani et Gilles Duval pour leur participation
active dans l'élaboration des différents anticorps anti KR-H.

Je remercie Angela Giangrande et son équipe pour leurs conseils et le partage de nombreux
anticorps. Je remercie également Krzysztof Jagla de m'avoir initié à l'étude de l'embryogenèse
chez la drosophile et je n'oublie pas Pascal Heitzler pour ses précieux conseils en génétique.

Et comme tout ne se passe pas au labo …

Je remercie infiniment Annette et Daniel, mes parents, qui ont permis que tout cela se réalise,
qui y ont toujours cru (peut-être même plus que moi parfois!) et qui ont toujours été là pour
m'encourager.

Je n'oublie pas Roger, mon grand-père, qui attend avec impatience de pouvoir enfin voir ce
que j'ai bien pu faire pendant tout ce temps !

Merci à Ophélia, parce qu'un peu d'animation de temps en temps ça ne fait pas de mal (mais
bon, pas trop tout de même !)

Une pensée particulière pour Emrys, qui n'est pas encore arrivé mais qui le sera certainement
le jour de la soutenance !


Sandra, comment pourrais-je te remercier, tant au cours de ces années de thèse tu m'as
encouragé, motivé, réconforté et supporté (dans tous les sens du terme !). Bref, tu étais là
quand j'en avais besoin, comme toujours. Ce travail c'est un peu le tien aussi.

Et enfin, parce qu'il y a une vie après le labo, je salue pêle-mêle: Jérôme, Aurélie et Yannick
mais aussi Arnaud, Dom, Emmanuel, Emmanuelle, Gwenn, Isabelle, Marie-Anne, Olivier,
Patrice, Rachel, Régis, Roger, Sandrine, Sébastien et tant d'autres… .






















































SOMMAIRE








SOMMAIRE………………………………………………………………..…2
INTRODUCTION…………………………………………………………….8

I. Le modèle drosophile…………………………………………..…………...9

A. La place de la drosophile dans l'histoire de la
biologie moléculaire…………………………………………..……..9
B. Biologie et cycle de vie…………………………………………….13

1. L'embryogenèse…………………………………………….15
2. Le développement larvaire…………………………………18
3. La métamorphose…………………………………………...19

C. Les principaux outils génétiques disponibles
chez la drosophile………………………………………………….21

1. Les chromosomes polytènes………………………………..21
a. Description………………………………………….21
b. Visualisation de l'activité génique…….………...….22
c. L'hybridation in situ……...…………………………24
d. L'immuno-histochimie……………….……………..24

2. L'élément P et ses applications………………….………….25
a. Description de l'élément P……………….………….25
b. Mutagenèse…………………………………………26
c. Autres applications de l'élément P………………….26

3. Les chromosomes "balancers"……………………………...27

D. La séquence génomique de la drosophile………………………….28

1. Historique du séquençage…………………………………..28
2. Les principales observations………………………………..31

II. La neurogenèse chez la drosophile……………………………...………35

A. La formation du mésectoderme……………….……….…………..37
B. La formation du neuroectoderme…………………………………..37
C. La formation des groupes de cellules proneurales…………………38
3
D. La formation des neuroblastes………………………….………….39
E. La formation des neurones…………………………………………41

III. La régulation hormonale chez la drosophile……………..……………42

A.Historique de la mise en évidence du rôle
des hormones………………………………………………………42
B. Schéma général de la voie de synthèse
de l'ecdysone……………………………………………………….42
C. Le récepteur de l'ecdysone…………………………………………45
D. L'action de l'ecdysone dans la glande
salivaire au cours des réponses hormonales
de fin de troisième stade larvaire et de
fin de stade prépupal……………………………………………….46

1. La réponse à l'ecdysone dans
la glande salivaire: l'étude des "puffs"……….…………….46
2. Description générale d'une
réponse hormonale…………………………………………48

a. Les principaux transcrits précoces……………………48
b. Les principaux transcrits précoces-
tardifs…………………………………………….…..51
c. Les principaux transcrits tardifs……………….……..51
d. Les principaux transcrits d'intermue………………….51

3. Aperçu de la régulation des réponses
à l'ecdysone dans la glande salivaire
au cours de la métamorphose…………………….………..52

a. La réponse hormonale de fin de
troisième larvaire……………………….………….52
b. La réponse horm
stade prépupal………………………………………53

E. La mise en évidence de Krüppel-homolog…………………………55

IV. La mort cellulaire programmée chez la drosophile………..………….55

A. Les différents types de mort cellulaire………………….………….55

1. Généralités………………………………………………….55
4
2. L'apoptose……………………………………….………….56
3. L'autophagie………………………………………………...57
4. La mort cellulaire non lysosomale………………...…….….57
5. La nécrose……………………………………….………….58

B. La destruction des glandes salivaires………………………………58

RESULTATS………………………………………………………………...63

CHAPITRE I………………………………………………………………...64

Krüppel-homolog, a stage-specific modulator
of the prepupal ecdysone response, is
essential for Drosophila metamorphosis……………………………………...65

Données complémentaires…………………………………………...………..81
Introduction……………………………………………………...…….81
Résultats……………………………………………………….………81
Conclusions et discussion………………………………………...…...84
Matériels et méthodes ……………………………………………...…85

CHAPITRE II…………………………………………………………….….86

Krüppel-homolog is essential for
the co-ordination of regulatory gene
hierarchies in early Drosophila development……………………………...….87

Abstract…………………………………………………………...…...89
Introduction………………………………………………………...….90
Results…………………………...…………………………………….92

The Kr-h locus: transcripts and mutant alleles……….……….92
Genetic and developmental studies
of early Kr-h mutants………………………………………….93
Expression of Kr-h transcripts during
embryogenesis in relation to known
ecdysone-regulated transcripts: an
embryonic regulatory hierarchy?………………………...……96
Transcripts analyses of Kr-h mutant embryos……………...…97


5
Transcripts in first instar wild type and
dying Df(2L)Kr-h7.1 larvae………………………………….101
Kr-h transcripts are localised
to the nervous system……………………………………...…103
KR-H is restricted to neural cells…………………………….104

Discussion……………………………………………………………106

Gene regulatory hierarchies are
variants on a common theme………………………...………106
Krüppel-homolog is essential
for early development………………………………………..108 is a dose dependant
modulator of regulatory hierarchies……………………….…108

Materials and methods…………………………………………….…111
Acknowledgements………………………………………..…………115
References……………………………………………………………115

Données complémentaires…………………………………………………...121

Introduction…………………………………………………………..121
Résultats…………………………………………………………...…121
Discussion……………………………………………………………123
Matériels et méthodes………………………………………………..125

CHAPITRE III…………….………………………………….……………126
Dynamic localisation of KR-H during
an ecdysone response in Drosophila…………………………...……………127

Abstract………………………………………………………………129
Introduction…………………………………………………………..129
Materials and methods………….……………………………………131
Results………………………………………………………………..133

KR-H expression is ubiquitous
at the onset of metamorphosis……………………………….133
Salivary gland KR-H expression
is dynamic during the late larval
and prepupal ecdysone responses……………………………135
6
KR-H localisation to polytene chromosome
bands evolves during the ecdysone response………………...136

Discussion……………………………………………………………139

Localisation and levels of KR-H in
early metamorphosis…………………………………………139
Kr-h distribution is dynamic in
salivary glands during the late
larval ecdysone response…………………………………….140

Autoregulation and crosstalk in
the ecdysone hierarchies……………………………………..142

Acknowledgements…………………………………………………..142
References……………………………………………………………143

CHAPITRE IV………………………..…………………………………….145

Kr-h au cours du stade pupal de la drosophile………………………………146

Introduction…………………………………………………………..146
Résultats……………………………………………………...………147

Expériences de sauvetage: utilisation
d'un transgène Kr-hα sous contrôle
d'un promoteur thermosensible………………………………147
Expression de Kr-h et des principaux
transcrits régulés par l'ecdysone au cours
du stade pupal………………………………………………..150

Discussion……………………………………………………………153
Matériels et méthodes……………………………………………..…156

CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES…………………………..………159

I. Le mécanisme d'action de Kr-h……………………………………….…160
II. La régulation de Kr-h…………………………………………………...163
III. Le rôle de Kr-h…………………………………...……………………..164
IV. Conclusion générale……………………………………………………166

REFERENCES……………..………………………………………………168
7




INTRODUCTION






Soyez le premier à déposer un commentaire !

17/1000 caractères maximum.

Diffusez cette publication

Vous aimerez aussi