– ChordateForm

L?embryogenèse des chordés aboutit à la mise en place d'une organisation de type têtard, qui est caractérisée par une notochorde axiale et un tube neural dorsal. Ce plan d?organisation corporel particulier représente la caractéristique définissant ce groupe d'animaux qui comprend des invertébrés marins, céphalochordés et tuniciers, ainsi que les vertébrés. Des analyses moléculaires récentes ont placé les céphalochordés comme les chordés les plus basaux et les tuniciers comme le groupe frère des vertébrés. Parmi les chordés invertébrés, un groupe de tuniciers, appelé ascidies, sert de modèle expérimental et la compréhension que nous avons des mécanismes impliqués dans leur développement s?accroit rapidement. La comparaison des cartes des territoires présomptifs avant gastrulation des ascidies et des vertébrés révèle un haut degré de similarité topologique. Cette similarité est maintenue au cours de la gastrulation, pendant laquelle les territoires embryonnaires sont réarrangés et l'organisation fondamentale des tissus selon le plan d?organisation corporelle des chordés est établie. De manière remarquable, cette grande conservation en terme de morphologie ne reflète pas nécessairement une conservation aussi forte des mécanismes moléculaires qui en contrôlent la mise en place. Malgré cela, l?embryogénèse des chordés semble aboutir de manière extrêmement robuste à une organisation corporelle de type têtard. Nous étudions l?embryogénèse des ascidies qui, en raison de leur simplicité générale, offrent une opportunité unique de disséquer la totalité des processus qui conduisent à la mise en place du plan d?organisation corporelle des chordés. Nous nous concentrons sur deux structures spécifiques aux chordés : la notochorde et le tube neural. Dans les embryons d?ascidie, les cellules antérieures de la notochorde et les cellules de la plaque neurale caudale sont produites à partir de précurseurs communs situés dans la zone marginale dorsale de l'embryon. Nous avons découvert un nouveau mécanisme moléculaire qui contrôle une division cellulaire asymétrique produisant un précurseur de la notochorde et un précurseur neural caudal. Nous avons aussi décrit en détails les événements séquentiels dans lesquels trois voies de signalisation, Nodal, Notch/Delta et FGF/ERK, agissent de façon combinée dans l?organisation de la plaque neurale caudale le long des axes antéro-postérieur et médio-latéral. Dans le projet que nous proposons, nous développerons ces thèmes de recherche en visant à disséquer l?intégralité du processus développemental qui gouverne la formation de la notochorde et du tube neural dans ce modèle de chordés. Par exemple, la manière dont la cellule mère qui génère un précurseur de la notochorde et un précurseur neural est spécifiée via des facteurs maternels reste en grande partie méconnue. De même, nous n?avons qu?une faible compréhension de la manière dont les plans de divisions cellulaires et les réarrangements de cellules sont contrôlés avec précision pour former les embryons. Enfin, la façon dont les effets combinatoires et séquentiels des trois voies de signalisation sur l?organisation de la plaque neurale convergent au niveau du génome pour établir des identités cellulaires spécifiques n?est pas connue. Nous proposons un certain nombre de projets qui devraient répondre à ces questions. Collectivement, ces projets devraient nous permettre d?obtenir une vision plus complète du processus au travers duquel la notochorde et le tube neural sont générés et nous aider à éclaircir la question de l?établissement du plan d?organisation corporelle des chordés. Les méthodologies employées dans le projet proposé incluent des techniques de protéomique, le « knock-down » de gènes, l?analyse de promoteurs et l?imagerie du vivant. Dans ce projet, nous utiliserons deux espèces d?ascidie, Ciona intestinalis et Phallusia mamillata, qui possèdent chacune, en tant que système expérimental, des caractéristiques complémentaires. Le modèle Ciona est soutenu par un grand nombre d?outils moléculaires, de génomique et de bioinformatique et nous permet d'accomplir des études fonctionnelles, tandis que le modèle Phallusia est très approprié pour l?imagerie du vivant en raison de la transparence extrême des ?ufs et des embryons. L'utilisation complémentaire de ces deux modèles d?ascidies nous place dans une position unique et très avantageuse parmi les groupes de recherche au niveau international.