Fiche détaillée

Thèses

Université Paris Sud - Paris XI (02/07/2007), David Bensimon (Dir.)

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Développement de facteurs de régulation photoactivables

Pierre Neveu1

Les cellules d'un organisme multicellulaire a justent constamment la concentration de leur consti- tuants en fonction de leurs interactions avec leurs voisines et l'environnement. Une reponse adaptee est particulierement importante pendant l'embryogenese. Au cours de cette these, nous avons developpe une technique permettant de controler des fonctions cellulaires a l'echelle de la cellule unique dans un organisme intact. L'utilisation de molecules cagees et de l'excitation biphotonique a permis de remplir le but vise. Dans un premier temps, nous exposons les precautions a prendre et les proprietes necessaires des groupements protecteurs pour l'utilisation d'une telle technique dans un contexte biologique. Dans un deuxieme temps, nous nous interessons a la caracterisation des proprietes d'absorption a deux photons des groupements protecteurs utilises au cours de ce travail. Enfin, nous presentons une application de la technique a la voie de signalisation acide retinoique dans le poisson zebre. Nous montrons que nous pouvons delivrer une concentration bien definie de molecules dans une seule cellule avec une resolution temporelle de la seconde dans un embryon intact. Grace a ceci, nous avons pu etudier la dynamique de cette voie de signalisation et mettre en evidence un controle negatif rapide qui est cellule autonome et identifier la MAP kinase p38 comme etant necessaire a ce phenomene. Nous presentons aussi en annexes la demonstration de principe de l'utilisation de composes cages pour generer des recombinaisons genomiques chez le poisson zebre et inhiber une fonction enzymatique (en l'occurence une activite topoisomerase).

1 :	LPS - Laboratoire de Physique Statistique de l'ENS

mots-clés : composes cages – acide retinoique – poisson zebre – map kinase – controle de la transcription – excitation biphotonique – spectroscopie de correlation de fluorescence – recombinaison genomique – acide nalidixique

Development of photoactivable regulation factors

Cells in a mulicellular organism constantly adjust their components concentrations in response to the interactions with their neighbors and the environment. During embryogenesis, an accurate response is of particular importance. We have developed during this thesis a technique which allows a single cell control of cellular functions in an intact organism. The combined used of caged molecules and two-photon excitation allowed us to fulfill this goal. We first discuss on the requirements and the protecting groups properties needed to use such a tool in a biological context. Then, we relate on the characterization of the two-photon absorption properties of the protecting groups which have been used throughout this work. Finally, we apply this technique to retinoic acid signaling in zebrafish. We show that we can deliver any well defined concentration of molecules in a single cell with second temporal resolution in an intact embryo. Using that, we can study the dynamics of this signaling pathway and evidence a cell-autonomous fast negative control of it and we identify MAP kinase p38 as being necessary to this phenomenon. We also show in the appendices the proof of principle of caged compounds use to trigger genomic recombination in zebrafish and to inhibit enzymatic function (topoisomerase activity in this case).

mots-clés en anglais : caged compounds – retinoic acid – zebrafish – map kinase – transcription control – two-photon excitation – fluorescence correlation spectroscopy – genomic recombination – nalidixic acid

tel-00203671, version 1

http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00203671

oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00203671

Contributeur : Pierre Neveu <>

Soumis le : Jeudi 10 Janvier 2008, 19:00:41

Dernière modification le : Jeudi 10 Janvier 2008, 19:26:18