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Actualités - Biologie du Développement de Villefranche sur mer
Unité Mixte de Recherche CNRS 7009

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Soutenance de la thèse de Nicolas Robert

5 décembre  à 14h en salle de conférence Trégouboff : « Evolution de la famille de gènes wnt, l’un des principaux activateurs des voies de signalisation Wnt au cours du développement des métazoaires »


Composition du jury :

-Paola Furla (Institut de Biologie Paris Seine)
-Michel Vervoort (Institut Jacques Monod)
-Jean-Nicolas Volff (Institut de Génomique Fonctionelle de Lyon)
-Gianni Liti (Institut de Recherche sur le CANcer et le vieillisement)
-Jenifer Croce (Responsable de thèse, LBDV)

Résumé de la thèse: Les voies de signalisation Wnt jouent un rôle important dans divers processus de l’embryogenèse des animaux multicellulaires. Par exemple, les signaux WNT sont requis pour l’établissement de la polarité cellulaire, les mouvements de tissus ou la mise en place de la polarité antéropostérieure. La signalisation Wnt tire son nom des protéines WNTs qui l’activent. Les protéines WNT sont des glycoprotéines secrétées capables de signaler via leurs récepteurs membranaires FRIZZLED (FZD). Une interaction WNT-FZD peut déclencher au moins trois cascades de signalisation intracellulaires distinctes, selon le contexte cellulaire et les couples WNT-FZD impliqués. En plus de la diversité des rôles que ces voies de signalisation exercent, il est à mentionner que les familles de gènes wnt et fzd sont également multigéniques, le nombre de gènes qu’elles comportent variant selon l’animal multicellulaire concerné. Face à cette diversité des fonctions jouées par les couples WNT-FZD, et leur diversité numéraire, plusieurs questions émergent dont : quelle est la conséquence de cette diversité chez un animal donné ? comment cette diversité numéraire a-t-elle émergé en premier lieu et quel impact cette diversification a eu sur la fonction des WNT ?
Pour répondre à ces questions, mon premier travail de thèse a consisté à décrire les patrons d’expression temporels et spatiaux de l’ensemble des gènes wnt et fzd présents chez l’oursin Paracentrotus lividus, un non-vertébré marin appartenant, comme l’homme, au groupe des animaux deutérostomiens. Mes résultats mettent en évidence que les ligands wnt et les récepteurs fzd sont exprimés de façon dynamique au cours de l’embryogenèse de P. lividus. Ces patrons d’expression permettent également d’établir un catalogue de compatibilités spatio-temporelles potentielles entre les protéines WNT et les protéines FZD au cours de l’embryogénèse de P. lividus, en plus de fournir des hypothèses quant aux rôles possibles joués par les couples WNT/FZD au cours de ce processus.
Dans un second temps, je me suis intéressé à retracer l’évolution des protéines WNT parmi les animaux multicellulaires, et à déterminer s’il existait une fonction intrinsèque ancestrale des WNT qui soit conservée. Pour cela, j’ai tout d’abord analysé la composition des répertoires wnt de dix-sept espèces de métazoaires, la séquence primaire des protéines qu’ils encodent, la position relative de ces gènes wnt au sein de leurs génomes respectifs et, pour certaines espèces, l’environnement génomique des wnt. Ceci m’a ainsi permis d’établir un modèle de diversification des WNT. En parallèle, j’ai également contribué à établir l’existence de fonctions intrinsèques conservées parmi les ligands WNT, par la surexpression de trois ligands WNT d’éponge et d’une séquence WNT ancestrale (calculée à partir d’un échantillon de séquences de métazoaires) chez trois animaux planulozoaires (cnidaires et bilatériens).
En conclusion, mes travaux ont abouti au développement d’un modèle illustrant comment un gène wnt ancestral se serait diversifié pour donner naissance aux différents répertoires wnt contemporains, à l’identification de propriétés intrinsèques conservées pour les WNT, à savoir la capacité de se lier à des récepteurs de type FRIZZLED et à moduler l’activité des voies de signalisation Wnt en aval, et enfin à établir au sein d’un même animal au cours de son embryogenèse les patrons d’expression de la totalité de ses gènes wnt et fzd. Néanmoins, l’ensemble de ces résultats ouvrent vers de nouvelles perspectives notamment concernant la nature des couples WNT/FZD formés au cours de l’embryogénèse de P. lividus et de leurs fonctions biologiques ainsi que le degré de conservation concernant les couples WNT/FZD formés et leurs fonctions biologiques au cours de l’évolution des animaux multicellulaires.