Étude d'une asymétrie structurelle nouvellement identifiée du centriole des vertébrés et de son impact sur le développement et la santé – ASCENTS

Les centrioles sont nécessaires à l’assemblage du cil primaire, un organite impliqué dans de nombreuses voies de signalisation cellulaire. Des mutations affectant les centrioles sont ainsi liées à des maladies génétiques touchant de nombreux organes, appelées ciliopathies. Les centrioles sont formés par des triplets de microtubules disposés selon une symétrie neuf. En utilisant une approche récente d’imagerie super-résolutive, nous avons mis en évidence une propriété structurale inattendue des centrioles du centrosome humain. Contrairement à ce que laissaient penser de nombreuses observations antérieures, les centrioles du centrosome humain présentent en fait une asymétrie rotationnelle, qui rappelle celle observée chez certains eucaryotes unicellulaires. Nous avons identifié deux protéines associées à cette propriété, qui coopèrent pour former une structure localisée de façon asymétrique à l’extrémité distale des centrioles, à l’interface avec le cil primaire. L’une d’entre elle était déjà connue pour être impliquée dans l’assemblage et la fonction du cil primaire, et nous avons montré que c’est aussi le cas pour la seconde dans un modèle cellulaire. Le premier objectif du projet ASCENTS sera de confirmer le lien entre cette seconde protéine et les ciliopathies dans un modèle animal, le poisson-zèbre, en utilisant des approches génétiques combinées à des techniques de pointe d'imagerie du vivant. Nous utiliserons ensuite une combinaison de techniques innovantes d'imagerie super-résolutive pour élucider l’architecture moléculaire de la structure asymétrique que nous avons mise en évidence au sein des centrioles humains, et son impact sur l’assemblage du cil primaire. Enfin, nous explorerons la possibilité que des fonctions ancestralement associées à l'asymétrie rotationnelle des centrioles soient conservées dans les cellules humaines, ce que certaines de nos données préliminaires suggèrent. Ce travail apportera un nouvel éclairage sur la façon dont l'asymétrie rotationnelle des centrioles est établie chez les vertébrés, et comment elle affecte la fonction ciliaire lors du développement ou dans le contexte des ciliopathies.