Analysis of the core mechanisms underlying transdifferentiation in C. elegans

Analyse intégrative des mécanismes conservés sous-jacents à la transdifférenciation chez C. elegans

Claudia Riva (1)

1 IGBMC - Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire

The goal of this study is to define which core and event-specific factors are affecting different natural transdifferentiation events (Td) in C. elegans. We focused on K-to-DVB (mostly), Y-to-PDA in males and G1-to-RMH (all epithelial-to-neuron), all bona fide Tds. We assessed the role of Y-to-PDA reprogramming TFs in those Tds and found that sem-4, egl-5, sox-2 and ceh-6 are also involved in K-to-DVB and Y-to-PDA in males, but not in G1-to-RMH. We found that K division is asymmetric and is necessary for K-to-DVB; Wnt pathway is required for K ACD, for the erasure of the epithelial identity of K.p and for re-differentiation into DVB. Double mutant analysis suggests that conserved reprogramming TFs and Wnt act in parallel to drive K-to-DVB.These results demonstrate that during natural Td the presence of an ACD is not enough to allow cell identity change, and conserved reprogramming TFs are required in parallel to confer cell plasticity.

L’objectif de cette étude est de définir quels facteurs centraux et spécifiques à l'événement affectent différents événements de transdifférenciation naturelle (Td) chez C. elegans. Nous nous sommes concentrés sur K-to-DVB (principalement), Y-to-PDA chez les mâles et G1-to-RMH (tous épithélial-à-neurone), des bona fide Tds. Nous avons évalué le rôle des FTs de reprogrammation Y-à-PDA dans ces Tds et nous avons constaté que sem-4, egl-5, sox-2 et ceh-6 sont impliqués dans K-to-DVB et Y-to-PDA chez les mâles, mais pas dans G1-to-RMH. Nous avons constaté que la division de K est asymétrique et est nécessaire pour la Td; la voie Wnt est requise pour la division cellulaire asymétrique de K, pour l'effacement de l'identité épithéliale de K.p et pour la re-différenciation en DVB. L'analyse des doubles mutants suggère que les FTs de reprogrammation et Wnt agissent en parallèle pour conduire K-to-DVB. Ces résultats démontrent la présence d'une division cellulaire asymétrique n'est pas suffisante pour permettre un changement d'identité cellulaire et des FTs de reprogrammation conservés sont nécessaires en parallèle pour conférer la plasticité cellulaire.

Mots clés: Cell reprogramming; Cell plasticity; Transdifferentiation; Transcription factors; Wnt signalling; Caenorhabditis elegans

Mots clés: Reprogrammation cellulaire; Plasticité cellulaire; Transdifferentiation; Facteurs transcriptionnel; Voie Wnt; Caenorhabditis elegans

Domaines: Biologie du développement; Parasitologie

Claudia Riva. Analysis of the core mechanisms underlying transdifferentiation in C. elegans. Development Biology. Université de Strasbourg, 2020. English. ⟨NNT : 2020STRAJ065⟩. ⟨tel-03934602⟩