Syndécan régule la morphogenèse de la cellule excrétrice de Caenorhabditis elegans

Dima, Raphaël (2025). « Syndécan régule la morphogenèse de la cellule excrétrice de Caenorhabditis elegans » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biochimie.

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Résumé

La rupture de la symétrie ou polarisation cellulaire, ainsi que la mise en place de structures morphologiques complexes et stéréotypiques, permettent aux cellules polarisées d’avoir des fonctions cellulaires spécifiques dans les organismes à travers le règne animal. Chez l’organisme modèle C. elegans par exemple, la formation d’extensions cellulaires comme les axones et dendrites dans les neurones ou les canaux dans la cellule excrétrice permet respectivement les fonctions de transmission de l’influx nerveux et l’osmorégulation. Bien que les mécanismes à la base de la croissance et du guidage de ces extensions aient déjà été étudiés, de nombreuses questions quant aux étapes précoces de leur mise en place restent non résolues. Ainsi, comment une cellule polarisée assure la formation d’un nombre précis d’extensions lors de son développement n’a pas encore été élucidé. Les travaux menés dans cette thèse proposent des réponses à cette importante question de la biologie développementale. Notre analyse de mutants affectant la formation des chaînes des protéoglycanes à chaînes d’héparane sulfate (HPSG) chez C. elegans a révélé un défaut rarement observé et encore plus rarement étudié : la formation d’extensions surnuméraires. Chez ces mutants, les neurones unipolaires AVM et HSN peuvent développer deux neurites à partir du soma, et la cellule excrétrice peut développer jusqu'à huit canaux au lieu des quatre retrouvés invariablement chez le type sauvage. Étant donné que les axones et les canaux excréteurs reposent sur des mécanismes moléculaires communs pour leur croissance et leur guidage, et que le défaut des canaux surnuméraires est plus pénétrant dans la cellule excrétrice, nous avons étudié plus en profondeur le mécanisme permettant de contrôler le nombre d’extensions dans cette cellule. Nous avons déterminé que l’HSPG conservé SDN-1/syndécan joue un rôle clé dans ce mécanisme, contrôlant de manière cellule autonome le nombre d'extensions pendant le développement de la cellule excrétrice. Nous avons précisé que les canaux surnuméraires dans les mutants pour sdn-1 se forment en même temps et ont la même organisation du cytosquelette d’actine et de microtubules que les autres canaux. Notre analyse génétique révèle que le signal UNC-6/Nétrine et les récepteurs de guidage UNC-40/DCC, UNC-5/Unc5 et SAX-3/Robo semblent restreindre le nombre de canaux excréteurs dans la même voie que SDN-1. De plus, nous montrons que SDN-1/syndécan coopère avec les modulateurs du cytosquelette de la famille des Rho GTPases MIG-2/RhoG et CED-10/Rac1, qui sont nécessaires à la formation des extensions surnuméraires, et avec CDC-42/Cdc42, qui inhibe la formation d’extensions surnuméraires. Les résultats présentés ici dévoilent donc l'existence d'un mécanisme mettant en jeu un HSPG qui coordonne des voies de guidage et des régulateurs du cytosquelette afin d’assurer l'établissement du nombre approprié d'extensions cellulaires lors du développement d’une cellule polarisée. Étant donné la forte conservation évolutive des modulateurs de polarité et de morphogenèse cellulaire, aussi bien entre les types cellulaires qu’entre les espèces, et le fait que nous observons le phénotype d’extensions surnuméraires dans diverses cellules, nous pensons que ces travaux aideront à élargir les connaissances sur la régulation de la morphogenèse dans divers types cellulaires, y compris les neurones. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : morphogenèse cellulaire, cellule polarisées, protéoglycanes à chaînes d’héparane sulfate, voies de guidage, Rho GTPases, cellule excrétrice, C. elegans

Type:	Thèse ou essai doctoral accepté
Informations complémentaires:	Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF/A.
Directeur de thèse:	Bénard, Claire
Mots-clés ou Sujets:	Morphogenèse / Cellules polarisées / Protéoglycanes à héparane sulfate / Extensions cellulaires / Voies de guidage axonal / GTPases rho / Cænorhabditis elegans
Unité d'appartenance:	Faculté des sciences > Département de chimie Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par:	Service des bibliothèques
Date de dépôt:	22 sept. 2025 07:41
Dernière modification:	22 sept. 2025 07:41
Adresse URL :	http://archipel.uqam.ca/id/eprint/19111

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