– Polaroocyte

Quelle est l'origine de la polarisation d'un organisme entier? Chez la plupart des Invertébrés et des Vertébrés, un ou plusieurs axes de symétries sont directement hérités de la polarité d'une cellule unique, l'œuf. Ainsi, pour répondre à cette question fondamentale en Biologie du Développement, il convient de comprendre quels sont les mécanismes cellulaires permettant de polariser une cellule. Une cellule devient polarisée et acquière une forme spécifique afin de réaliser une fonction spécialisée au sein de l'organisme. Les neurones et les cellules épithéliales de l'intestin sont des exemples frappants de cellules polarisées. Nous utilisons l'ovocyte (le futur œuf) de drosophile comme système modèle pour étudier comment une cellule devient polarisée, car il s'agit d'une grande cellule très polarisée et qu'il est possible d'utiliser tous les outils génétiques disponibles chez la drosophile pour l'étudier au niveau génétique, cellulaire et moléculaire. La première asymétrie conduisant à la polarisation de l'ovocyte est à rechercher parmi les étapes les plus précoces de l'ovogenèse, qui se déroulent dans une structure spécialisée appelée le germarium. Tout en étant un système modèle fascinant pour l'étude de processus biologiques cruciaux tels que le contrôle du cycle cellulaire, des cellules souches, de la méiose, de la détermination cellulaire ou de la polarité cellulaire, la biologie du germarium reste cependant peu explorée. Afin de mieux caractériser le germarium ainsi que les événements à l'origine de la polarisation de l'ovocyte, nous proposons un projet qui comprend trois points. Premièrement, nous voulons mettre au point un système de culture de germarium in vitro afin de pouvoir les filmer. En effet, une succession compliquée de divisions et de mouvements cellulaires se déroulent dans le germarium :1) une série de quatre divisions asymétriques ; 2) le transport de composants cellulaires à travers plusieurs cellules ; 3) la migration des cellules folliculaires vers l'ovocyte, alors que celui-ci se polarise et se localise. Afin de mieux comprendre ces étapes compliquées du développement, nous proposons de les filmer à l'aide de marqueurs fluorescents spécifiques dans des germarium vivants, ce qui, à notre connaissance, n'a jamais été réalisé. Deuxièmement, nous avons déjà montré par génétique inverse que le groupe conservé des gènes par était requis pour la polarisation précoce de l'ovocyte. Cependant, les partenaires cellulaires en amont et en aval des gènes par au cours de la polarisation de l'ovocyte restent toujours inconnus. La localisation même des protéines PAR reste incertaine. Par homologie avec la polarisation des cellules épithéliales nous proposons d'étudier de possible interactions avec d'autres complexes moléculaires tels que les complexes Crumb/Stardust/PATJ et Lgl/Scibble/Dlg. Nous étudierons aussi un rôle éventuel des jonctions intercellulaires dans la polarisation de l'ovocyte. Troisièmement, seul un petit nombre de gènes impliqués dans la différentiation de l'ovocyte est connu. Beaucoup d'acteurs restent ainsi à être identifiés. Par exemple, les composants qui déterminent l'identité de l'ovocyte sont inconnus. La machinerie cellulaire qui restreint la méiose et les centrosomes à l'ovocyte reste aussi inconnu, car les microtubules ne sont pas nécessaires. Bien qu'il soit connu que l'ovocyte se polarise au cours des étapes précoces, l'origine de cette polarisation demeure à identifier car on ne sait toujours pas si le signal est d'origine intrinsèque ou extrinsèque. Nous sommes donc en train de réaliser un crible génétique qui devrait nous permettre de trouver des mutations dans les gènes manquants. L'approche utilisée consiste à induire des mutations aléatoirement à l'aide de l'EMS et d'analyser la morphologie des chambres ovariennes en clones de cellules homozygotes mutantes. Cette stratégie présente de nombreux avantages par rapport aux cribles précédents. Nos résultats préliminaires sont très enco