Mécanismes cellulaires et moléculaires contrôlant la migration de la glie chez la drosophile: time-lapse dans l'animal entier et identification des cascades de signalisation – movinglia

La migration, un des processus le plus complexe et dynamique, constitue une caractéristique des cellules neurales en différenciation. Une migration défectueuse est à la base de diverses pathologies (anomalies craniofaciales, défauts du système nerveux périphérique, désordres mentaux). A cause de la complexité du système nerveux, la migration a été pour la plupart analysée dans de tissus fixés ou par time-lapse dans de cellules en culture ou explants. Toutefois, les caractéristiques dynamiques de la migration ainsi que le rôle crucial des interactions cellulaires montrent l'importance d'analyses par time-lapse réalisées dans des conditions physiologiques et au niveau cellulaire.
La découverte de la protéine fluorescente verte (GFP) a ouvert de nouvelles perspectives. Nous avons ainsi développé une approche non invasive par time-lapse confocale pour suivre la migration gliale au niveau cellulaire dans l'aile de la drosophile en développement.
En combinant cette approche avec une technique d'ablation cellulaire développée au laboratoire, nous avons montré que les cellules gliales migrent après changement de polarité et réorganisation du cytosquelette. Le long des fibres axonales, certaines cellules gliales migrent en chaîne, d'autres en tant que cellules isolées, probablement via des stratégies développementales différentes. Dans la chaîne, les cellules pionnières mai pas celles qui suivent explorent l'environnement. Différents aspects de la migration semblent donc dépendre d'interactions homo- et hétérotypiques.
Nous allons étudier la nature des interactions contrôlant la migration gliale in vivo, par ablation cellulaire, analyse clonale et time-lapse. Nous allons également identifier les cascades moléculaires impliquées dans ces interactions. Ce deuxième axe de recherche implique une mutagénèse ciblée in vivo ainsi qu'une nouvelle approche permettant une analyse rapide, in vitro, de la migration gliale. Cette approche se base sur le développement de cultures primaires de glie de drosophile après « sorting » de cellules gliales, une technique maîtrisée au laboratoire. Les cultures primaires seront ensuite utilisées pour des analyses par time-lapse ainsi que pour des cribles visant à identifier les molécules impliquées dans la migration cellulaire. Les résultats obtenus in vitro seront validés dans notre modèle in vivo.
Grâce au développement de nouveaux outils, nous allons mettre en oeuvre une étude multidisciplinaire intégrant time-lapse, ablation cellulaire, mutants conditionnels et cultures primaires. Le projet, basé sur des techniques de pointe en génétique (TARGET, MARCM), en pharmacologie (crible avec des drogues), en biologie cellulaire (time-lapse en deux couleurs, ablation cellulaire) et moléculaire (crible RNAi) constitue une contribution originale pour la compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacent la migration, dans le contexte d'un modèle animal.