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L’origine des processus fondamentaux du développement animal: approche évo-dévo sur les modèles émergents Clytia hemisphaerica (cnidaire) et Pleurobrachia pileus (cténaire) – DiploDevo

Résumé de soumission

La connaissance actuelle des mécanismes fondamentaux du développement animal repose principalement sur la masse de données accumulée sur les modèles ?classiques?, tels que la drosophile, le nématode ou les vertébrés, qui tous appartiennent au clade des Bilateria. Toutefois, la mise en perspective évolutive du développement (« evolutionary developmental biology » ou « evo-devo ») nécessite la prise en compte d?une bien plus grande diversité d?organismes. Au cours des dernières années, la communauté evo-devo a commencé à manifester un intérêt considérable pour les embranchements extérieurs aux Bilateria (anciennement les « diploblastes » : spongiaires, cténaires, cnidaires, placozoaires). En effet, des évènements évolutifs majeurs concernant les grands processus développementaux et les plans d?organisation remontent à cette région basale de l?arbre des métazoaires. Le projet que nous présentons aborde des questions majeures concernant l?évolution du développement, à partir de deux modèles marins originaux, représentant les deux embranchements les plus proches des Bilateria : le cnidaire hydrozoaire Clytia hemisphaerica et le cténaire Pleurobrachia pileus. Les deux partenaires (équipes de Michaël Manuel, coordinateur du projet, UMR 7138, Paris = partenaire 1 ; Evelyn Houliston, UMR 7009, Villefranche = partenaire 2) cherchent à combiner leurs compétences et leur expérience pour consolider et développer une position de leaders internationaux dans le domaine. Par rapport aux deux modèles cnidaires actuellement dominant (Nematostella et Hydra), Clytia présente notamment l?avantage de l?existence d?une génération pélagique dans le cycle, la méduse, alternant avec la génération polype coloniale et fixée. Les travaux récents de l?équipe de Villefranche ont montré de façon spectaculaire l?intêret de Clytia comme modèle expérimental pour l?étude du développement embryonnaire, et dans l?équipe de Paris, les travaux sur la nématogenèse (la production des cellules urticantes, type spécialisé de cellule neuro-sensorielle) dans la méduse ont permis d?établir un système expérimental extrêmement prometteur pour l?étude systématique des gènes impliqués aux différentes étapes de ce processus. Pleurobrachia est un représentant cosmopolite de l?embranchement très original des cténaires, un groupe sous-étudié alors qu?il a une importance cruciale notamment du point de vue de l?évolution des polarités embryonnaires et adultes, et du système neuro-sensoriel. Au cours des trois années à venir, nous proposons tout d?abord de renforcer les outils génomiques (séquençages d?échantillons complexes d?ADNc par des technologies de « nouvelle génération ») et expérimentaux, qui nous permettrons de mettre en place des approches performantes pour avancer de façon significative dans la compréhension de l?origine des grands mécanismes développementaux. Parmi ces derniers, nous avons choisi de nous intéresser à trois grandes questions: (i) l?origine évolutive de la lignée germinale et les relations entre cellules souches somatiques et lignée germinale; (ii) la conservation des mécanismes qui génèrent les polarités embryonnaires et adultes et ainsi contribuent à la construction du plan d?organisation ; (iii) l?origine évolutive d?une catégorie particulièrement importante de cellules différenciées, propres aux animaux, les cellules neuro-sensorielles. Notre approche comprend la production de données originales dans les trois modèles sur l?expression des gènes (analyses comparatives du transcriptome sous différentes conditions expérimentales, et analyses détaillées de patrons d?expression par hybridation in situ pour des gènes sélectionnées) et sur leurs fonctions, et la comparaison avec les données publiées pour des gènes orthologues chez d?autres organismes, dans un cadre phylogénétique. L?intégration de ces données sur différentes familles de gènes permettra d?identifier les caractéristiques ancestrales au clade des eumétazoaires (cnidaires, cténaires et Bilateria) et de les distinguer des propriétés dérivées propres à telle ou telle lignée, pour finalement évaluer la part de la conservation et de la divergence dans l?évolution des processus fondamentaux du développement.

Coordination du projet

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 0 euros
Début et durée du projet scientifique : - 0 Mois

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