Formation de la condensation dermique chez l'embryon de poulet : études in vivo, in vitro et in silico
Institution:
Université Joseph Fourier (Grenoble)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The switch from embryonic homogeneous skin, composed by an epidennis overlying a dense dennis, to a heterogeneous skin, involving primordia of cutaneous appendages (epidennal placode and dennal condensation), is a complex phenomenon with morphological changes, which are regulated by several molecular factors. During my thesis, l have analyzed the molecular interactions required for dennal organization, before and during the dennal condensation fonnation. The use of original in vitro methods, allowed me to identify molecular mechanisms involved in the arrest of cell~roliferation, that is requested for dennal condensation fonnation and is under the control of p21 AFICIPI protein; cell migration, necessary for cell recruitment into follicular domain, that needs Integrins engagement with Fibronectin EIIIA isofonn; chemotaxis via BMP-7 and arrested by BMP-2. L have also analyzed dennal condensation stabilization by Integrins and Notch pathway, which are both involved. The collaboration with a mathematician allowed us to develop a mathematical model in si/ieo integrating these previously studied parameters. Numerical simulations, by reproducing primordia fonnation in various conditions, are in accordance with my own biological results, but also explain older experiments from other laboratories, which have been previously mistaken.
Abstract FR:
L'apparition au sein d'une peau homogène, composée d'un épidenne et d'un denne dense sous-jacent, des structures primaires des annexes cutanées (placode épidennique et condensation dennique) est un événement complexe tant au niveau des modifications morphologiques que du nombre de molécules impliquées. Tout au long de mes travaux de thèse, j'ai étudié les facteurs moléculaires gouvernant l'organisation cellulaire du denne avant et pendant la mise en place des condensations denniques. De part l'utilisation de techniques originales in vitro, j'ai identifié les mécanismes moléculaires régissant: l'arrêt de la prolifération cellulaire, événement précédant la fonnation de la condensation et gouverné par la protéine p21 WAFI/CIPI ; la migration cellulaire, indispensable à la mise en place de la condensation et nécessitant l'engagement des Intégrines sur des molécules de Fibronectine contenant l' exon EIIIA ; ainsi que la chémo-attraction médiée par BMP-7 et arrêtée par BMP-2. Enfin, j'ai montré que les facteurs nécessaires à la stabilisation de cette structure, impliquent à la fois les Intégrines et la signalisation Notch. Grâce à une collaboration avec un mathématicien, nous proposons un modèle mathématique in silieo intégrant l'ensemble de ces paramètres. Ce modèle rend compte, non seulement de mes propres résultats biologiques, mais explique aussi d'anciens résultats interprétés de façon erronée et obtenus par d'autres groupes de recherche, en reproduisant l'apparition et la distribution des primordia plumaires observées in vivo.