RFX et contrôle de la morphogenèse des neurones impliqués dans la croissance et le comportement alimentaire chez la drosophile. – Obeli-X

La drosophile est un organisme modèle simple mais performant pour comprendre comment les réseaux neuronaux se mettent en place et pour en disséquer leur fonction. En particulier les travaux chez la drosophile ont permis de comprendre comment certains réseaux neuronaux coordonnent la croissance et le comportement alimentaire.
Nous avons identifié un nouvel ensemble de neurones du cerveau de la drosophile qui interviennent dans le contrôle du comportement alimentaire. Ces neurones se caractérisent par l’expression spécifique d’une isoforme cérébrale de la protéine RFX, qui appartient à la famille des facteurs de transcription RFX. Ceux-ci partagent une fonction conservée en ciliogenèse chez C. elegans, la drosophile et les vertébrés. Nous observons que les mouches déficientes pour cette isoforme ont une croissance exagérée, un retard de développement et surtout un défaut de transition de leur comportement alimentaire au cours du troisième stade larvaire. Ces phénotypes sont associés à un défaut de formation de l’arbre dendritique et des projections axonales des neurones en question. Notre hypothèse de travail est donc que la protéine RFX gouverne la morphogenèse d’un sous ensemble de neurones du système nerveux central de la drosophile qui contrôlent la croissance et le comportement alimentaire.
Ce projet vise à déterminer comment la protéine RFX contrôle la morphogenèse des neurones du cerveau de la drosophile et comment ces neurones contrôlent le comportement alimentaire. Notre objectif principal sera d’identifier les gènes sous contrôle de la protéine RFX dans le cerveau. Ceci nous permettra de comprendre comment RFX régule la morphogenèse des neurones et ce qui les caractérise. Cet objectif nous permettra également d’identifier de nouveaux gènes impliqués dans la différenciation neuronale. Le second objectif sera de comprendre ce qui gouverne la spécificité d’action des protéines RFX, en particulier dans quelle mesure les gènes cibles que nous auront identifiés se superposent aux gènes cibles de l’isoforme spécifique du système nerveux sensoriel. Ces deux isoformes ont en commun les domaines qui caractérisent cette famille, dont celui de liaison à l’ADN suggérant que la spécificité d’action de ces protéines est relayée par des cofacteurs. Pour cela, nous rechercherons les partenaires de la protéine RFX par des approches génétiques. Le dernier objectif sera de mieux caractériser le réseau neuronal défini par la protéine RFX et de comprendre comment ces neurones interagissent avec les autres neurones décrits dans le contrôle de mêmes comportements chez la drosophile.
Plusieurs observations dans la littérature, suggèrent l’existence d’un lien entre les protéines ciliaires et la physiologie neuronale. En particulier, des déficits neuronaux et cognitifs sont associés à plusieurs ciliopathies et plusieurs protéines requises pour l’assemblage des cils ont également une fonction neuronale. La caractérisation des cibles de la protéine RFX dans le cerveau permettra de comprendre si des protéines connues pour avoir un rôle dans l’assemblage des cils et sous contrôle des RFX dans le système nerveux périphérique peuvent également jouer un rôle dans les neurones du cerveau de drosophile.
En conclusion, notre projet est basé sur des résultats originaux que nous avons obtenus et sur des approches de génétique moléculaire chez la drosophile. Il permettra de comprendre comment les facteurs de transcription RFX contrôlent la différenciation et la physiologie neuronale et d’identifier de nouveaux acteurs de ces processus. Il permettra également de mieux décrire les réseaux neuronaux qui coordonnent le comportement alimentaire et la croissance de la drosophile. Il aura des retombées importantes pour comprendre les pathologies humaines associées à des défauts de croissance axonale. Enfin, il apportera des éléments de réponse à la question du lien entre les protéines ciliaires et les déficits neuronaux observés dans plusieurs ciliopathies.