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Theses

Variability and Robustness of Gastrulation Processes in Deuterostomes : Sea Urchin Twins and Conjoined Zebrafish.

Résumé : L'induction expérimentale de jumeaux (oursin) ou de siamois (poisson zébré) sollicite la plasticité et la robustesse de l'embryon en développement. Nous avons montré que les individus jumeaux et les paires de siamois suivent des voies de développement différentes de celles du type normal. Nous émettons l’hypothèse que ces différents chemins révèlent la plasticité développementale de l’organisme. Chez les deux espèces, la formation de jumeaux ou siamois est interprétée comme reposant sur i) la labilité des gradients de morphogènes déterminant les axes embryonnaires, ii) le répertoire des comportements cellulaires au cours de la blastulation et de la gastrulation en réponse aux gradients de morphogènes et aux signaux biomécaniques et/ou iii) les processus de régulation de la taille des champs morphogénétiques. Nous avons montré que le développement des jumeaux d'oursins explore un domaine de possibilités différent de celui des embryons typiques. Les jumeaux se développent d'abord sous forme d'une couche cellulaire unique et plate avant de se compacter en véritable blastula. Les jumeaux en développement appartiennent à 3 catégories phénotypiques en fonction du nombre de précurseurs de feuillets embryonnaires (nombre correct ou non) et de leurs contacts (contacts corrects ou non). Cependant, les 3 classes conduisent à un pourcentage similaire de larves de pluteus normales. Nous démontrons qu’une réorganisation cellulaire qui rétablirait des contacts normaux entre les différents types cellulaires n'est pas nécessaire, ce qui implique que le développement passe par des changements de destinées cellulaires. En outre, les larves de jumeaux ont un nombre normal de cellules mésenchymateuses primaires, sans division cellulaire supplémentaire. Cette situation est réminiscente de l'ablation des micromères dont la perte est compensée par un changement de destinée cellulaires des cellules mésenchymateuses secondaires. Les poissons zébrés siamois peuvent être obtenus par la surexpression de la voie nodale, la transplantation de l'organisateur de Spemann au début de la gastrulation, ou chez le mutant homozygote maternel Janus. Notre travail s'est concentré sur le premier cas. L’interaction des voies de signalisation dans la détermination des axes embryonnaires et dans l’instauration d’un centre d’organisation de type Spemann a fait l’objet de nombreuses études chez le poisson zébré. Cependant, l’état de l’art n’explique pas le lien entre les signaux biochimiques et les comportements cellulaires individuels, ni l’émergence de champs morphogénétiques et la régulation de leur taille. Lorsque organisateur endogène et organisateur induit ne sont pas en positions parfaitement opposées, l’étendue de la régulation de la taille des champs morphogénétique dépend de la position de l'organisateur induit. Le lignage cellulaire de poissons zébrés siamois reconstruit à partir de d’imagerie 3D + temps in toto révèle les comportements cellulaires sous-jacents à la fusion de champs morphogénétiques identiques.
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Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Wednesday, July 10, 2019 - 3:49:24 PM
Last modification on : Tuesday, June 23, 2020 - 3:31:18 AM

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  • HAL Id : tel-02179270, version 1

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Antonio Ortiz. Variability and Robustness of Gastrulation Processes in Deuterostomes : Sea Urchin Twins and Conjoined Zebrafish.. Embryology and Organogenesis. Université Paris-Saclay, 2018. English. ⟨NNT : 2018SACLS495⟩. ⟨tel-02179270⟩

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