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Accueil > Départements > Biologie Cellulaire > Anne-Marie PRET : Signalisation Cellulaire et Morphogénèse

Anne-Marie PRET : Présentation de l’équipe

Notre équipe cherche à comprendre comment la communication entre les cellules régule la morphogenèse et l’homéostasie d’organes complexes. Nous utilisons une combinaison d’approches génétiques, moléculaires, d’imagerie en temps réel et de biophysique chez l’organisme modèle, Drosophila melanogaster.

Nos projets actuels portent sur deux processus morphogénétiques ayant lieu pendant le développement des ovaires chez la drosophile.

1) L’extrusion des cellules épithéliales apoptotiques.

Bien que beaucoup soit connu sur la machinerie de l’apoptose, peu d’études ont abordé les mécanismes permettant les changements drastiques de forme et d’adhésion pendant l’extrusion des cellules mourantes à partir d’un tissu. En plus, le rôle des cellules adjacentes, en terme de mécanique et signalisation n’est pas bien documenté. Notre équipe a étudié plusieurs phénomènes d’extrusion de cellules épithéliales chez la drosophile1,3,4,6. En particulier, au sein de l’épithélium folliculaire ovarien, les Cellules Polaires (CP) somatiques localisées en paires sont d’abord produites en surnombre, puis les cellules surnuméraires (1-4) sont éliminées par apoptose via l’activation des caspases4 (Figure 1).

Figure 1 : Les CP comme modèle de l’extrusion apoptotique.
A) L’apoptose des CP a lieu entre les stades 2-4 de l’ovogenèse avec une échelle de la temporalité indiquée. Les CP sont en rouge, les cellules folliculaires en vert. ns=cellules nourricières. oo=ovocyte. B) Des groupes de CP avec différentes configurations sont présents entre les stades 2-4 dans les proportions indiquées. Les CP destinées à mourir sont reconnues par leur changement de formes. Les membranes des CP sont marquées en rouge par immunodétection de la protéine Fasciclin 3. Dans le schéma, les CP destinées à mourir sont en rouge, les CP survivantes en rose, et les cellules folliculaires en vert (adapté de Khammari et al., 2011).)]

Nos travaux récents montrent que l’activation de la cascade apoptotique dans une CP destinée à mourir succède au remodelage stéréotypé de cette cellule comprenant une constriction apicale, la perte progressive de jonctions adhérentes avec les cellules folliculaires voisines et un enveloppement complet par les deux CP survivantes (Torres et al., en préparation). Nous avons également montré que l’activité de la voie de signalisation JAK/STAT est nécessaire dans les cellules folliculaires adjacentes pour toutes les étapes de l’extrusion apoptotique des CP surnuméraires1 (Figures 2 et 3).

Figure 2 : Schéma de la voie de signalisation JAK/STAT chez la drosophile.
Adapté à partir de Arbouzova et al., 2006. Dans l’ovaire (images), les CP sécrètent apicalement le ligand Upd (haut). Les cellules folliculaires adjacentes présentent une activité hétérogène d’un rapporteur transcriptionnel de StatE92 (bas).
Figure 3 : Modèle pour la régulation de l’apoptose des CP par la voie de signalisation JAK/STAT.
(A) L’activation de la cascade apoptotique (rouge) dépend de l’activité de Upd et la voie JAK/STAT (vert) au travers d’un relai non identifié (X). Hopscotch (Hop)=JAK ; Dronc=caspase initiatrice ; Dark=Apaf1 : Drice=caspase effectrice. (B) Vue transverse schématique de l’épithélium folliculaire indiquant la sécrétion du ligand Upd (bleu) par les CP (rose/rouge) et les multiples origines des signaux apoptotiques, notamment les CF (1), les CP (2) et les tiges interfolliculaires (3). Adapté de Borensztejn et al., 2013.

Dans le but de déterminer comment la signalisation JAK/STAT dans les cellules folliculaires contrôle le remodelage et l’apoptose des CP, trois approches sont utilisées :
1/ L’imagerie en temps réel pour révéler la dynamique des évènements morphogénétiques
2/ Des approches génétique et cellulaire pour tester la fonction de réseaux de gènes candidats. Par exemple ceux impliqués dans la contractilité acto-myosine, la dynamique des jonctions adhérentes, et les interactions entre intégrines et matrice extracellulaire.
3/ Un crible pour identifier de cibles transcriptionnelles de la voie JAK/STAT dans les cellules folliculaires.

2) La formation d’un empilement cellulaire par « sorting out » et intercalation cellulaires.

Pendant l’organogenèse, le « sorting out » et l’intercalation cellulaires sont deux processus fondamentaux décrits depuis longtemps, mais pour lesquels les mécanismes moléculaires et cellulaires restent largement inconnus. Le développement des ovaires chez la drosophile nécessitent la formation d’une vingtaine de Filaments Terminaux (FT), chaque FT correspondant à un empilement de 7-8 cellules somatiques servant de niche pour le recrutement et le maintien des 2-3 cellules souches germinales (Figure 3). La formation des FT implique une vague morphogénétique de spécification, « sorting-out » et intercalation des cellules. Nous avons montré que des membres de la famille des facteurs de transcription BTB-POZ sont impliqués dans la limitation du nombre de ces niches dans l’ovaire2,5.
Parmi eux, la fonction de Pipsqueak est nécessaire pour limiter le nombre total de cellules de TF spécifié, tandis que les protéines Bab1 et Bab2 contrôlent les étapes de « sorting-out » et empilement pour que le bon nombre de cellules soit incorporé dans chaque FT.

Figure 4 : Immunomarquage d’un ovaire en fin de 3eme stade larvaire.
Les FT (vert), les cellules germinales (rose) et les noyaux marqués au DAPI (bleu). Acquisition en microscopie confocale, projection de 15 coupes.)

Actuellement, par des approches génétiques et d’imagerie 4D, nous cherchons à caractériser les fonctions des protéines Bab, en interaction avec celle d’un autre facteur de transcription Engrailed (intervenant dans la signalisation Hedgehog) qui est également nécessaire pour la morphogenèse des FT. En particulier, nous souhaitons déterminer les facteurs suffisants pour former des niches fonctionnelles des cellules souches germinales ovariennes.

Mots-clés

Signalisation intercellulaire, morphogenèse, développement, extrusion de cellules épithéliales, apoptose, « sorting-out », JAK/STAT, Bric-a-brac, Engrailed, Drosophila, ovary

Contact :


PRET Anne-Marie [Professeur - UVSQ]
Equipe Pret AM. - Signalisation Cellulaire et Morphogenèse [Responsable]
01 69 82 46 09 Gif - Bât 21

publié le , mis à jour le