Rôle de la sérotonine dans le développement embryonnaire précoce de Drosophila melanogaster : Etude d'un mutant ponctuel du récepteur 5-HT2Dro
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Serotonin, known as a neurotransmitter in the central nervous system, plays an important role during cell migration in sea urchin, mice as well. Previous studies have shown that serotonin and its 5-HT2Dro receptor are important during germband extension in drosophila. Indeed, 5-HT2Dro receptor is transiently expressed during early embryogenesis. Removal of the 5-HT2Dro locus in a deleted drosophila strain allows us to prove the essential role of serotonin and its receptor for correct cell intercalation during germband extension. This work underlined a new point mutant in the 5-HT2Dro receptor gene. The point mutation is located in the N-terminal domain and confers to the receptor a gain of function. Most of homozygote embryos for the isogenic strain containing point mutant in 5-HT2Dro gene (M51) die during germband extension. M51 embryos display a “ghost” cuticular phenotype accompanied by a gastrulation defect. Indeed, time lapse video experiment demonstrated that cell migration speed is 4 times higher in M51 embryos compared to wild type embryos. However, the presence of a second mutation at 67A2-67D13 locus, on the same chromosome than 5-HT2Dro gain of function mutation in the l(3R)4830b, seems to compensate M51 phenotype. L(3R)4830b embryos present a less severe gastrulation defect and die later during germband retraction. The late lethality of l(3R)4830b embryos allowed us to show a new role for serotonin in the late regulation of Wingless expression. Indeed, an “denticle missing in A4” phenotype observed in homozygote l(3R)4830b embryos is due to an ectopic expression of Wingless specifically in fourth abdominal segment. Thus, this work demonstrates the major role of serotonin and 5-HT2Dro receptor during germband extension. It also showed that serotonin is able to regulate Wingless expression during late stages of drosophila embryogenesis. The signalling pathway involved in that process remains to be elucidated.
Abstract FR:
Outre son rôle de neurotransmetteur au niveau du système nerveux central, la sérotonine est importante pour la régulation de la migration cellulaire chez l'oursin ou la souris. De précédents travaux ont montré le rôle de la sérotonine et du récepteur 5-HT2Dro au cours de la gastrulation chez la drosophile. Le récepteur 5-HT2Dro est exprimé transitoirement au cours du développement de la drosophile. L'étude d'une souche déficiente dans le locus du gène du récepteur 5-HT2Dro a indiqué que la présence de ce récepteur est nécessaire à l'intercalation cellulaire au cours de la gastrulation. Ce travail a permis la mise en évidence et l'étude d'un mutant ponctuel dans le gène du récepteur 5-HT2Dro. Cette mutation gain de fonction est létale et la plupart des embryons homozygotes pour une souche isogénique (M51) meurent pendant le développement précoce. De plus ces embryons présentent un phénotype cuticulaire " fantôme " traduisant un défaut de gastrulation. Nous avons montré que la vitesse de migration des cellules est 4 fois plus élevée dans les embryons mutants par rapport aux embryons sauvages. La présence d'une seconde mutation dans la région 67A2-67D13 sur le chromosome contenant la mutation gain de fonction (l(3R)4830b) semble compenser le phénotype de la souche M51. En effet, les embryons l(3R)4830b présentent un défaut de gastrulation moins important que les embryons M51 et meurent plus tard lors du développement. Cette létalité tardive a permis de mettre en évidence le rôle du récepteur 5-HT2Dro dans la régulation de l'expression tardive de Wingless. En effet, les embryons porteurs de la double mutation présentent un phénotype " A4 sans denticule " associé à une expression ectopique de Wingless dans le 4ème segment abdominal des embryons. Ce travail de thèse démontre le rôle majeur du récepteur 5-HTDro au cours de la gastrulation de drosophile. De plus, il a permis de mettre en évidence un rôle du récepteur 5-HT2Dro sur la régulation tardive de Wingless.