Les êtres vivants construisent leur forme suivant des axes biologiques durant un processus appelé morphogenèse. Cette construction dans l’espace suggère l’existence d’une information de position reconnue par les cellules, qui se positionneraient relativement à elle. Dans divers organismes, la distribution hétérogène, polarisée, de repères moléculaires à l’intérieur des cellules et entre elles semble traduire cette information positionnelle, puisque cela provoque des changements d’orientation cellulaire. Comment ces repères sont-ils distribués sur les axes biologiques et informent-ils le positionnement des cellules ? Dans cette thèse, nous posons cette question dans le cadre du développement polarisé d’une mousse, Physcomitrium patens (P. patens). Chez elle, un tissue protonema se propage latéralement par croissance et division orientées de files de cellules. Ces filaments peuvent conduire au développement d’un tissu aérien et multi-couche, le gamétophore, consistant en une tige portant des feuilles. Des formes cellulaires stéréotypées émergent l’une après sur les filaments et marquent les transitions d’identité cellulaire, dans le protonema, puis vers le gamétophore. Nous testons le rôle de l’expression des gènes SOSEKI (SOK) dans ces transitions d’identités cellulaires. Les protéines SOK sont distribuées à certains pôles cellulaires et selon un motif coordonné entre des cellules adjacentes. Nous observons que l’architecture de lignées de mousses surexprimant ou mutées dans certains des 9 gènes SOK est perturbée au niveau des formes du protonema et du gamétophore (Chapitre 2 et 3). Les phénotypes liés à SOK4/SOK6/SOK7 montrent des défauts de transition d’identité cellulaires. Cela est manifesté par des formes cellulaires anormales, et est corrélé à une topologie des filaments différente (Chapitre 3). La localisation polaire de la protéine SOK4 est disséquée à différentes échelles, suggérant qu’elle s’organise au niveau des jonctions inter-cellulaires et de manière dépendante de la position des cellules le long des filaments (Chapitre 4). Ainsi, je propose que la localisation des SOK leur permet de contrôler localement la forme des cellules et globalement la position des identités cellulaires dans le protonema. Cette étude multi-échelle sous le prisme de la polarité apporte de nouveaux horizons pour étudier le positionnement des fondations de la mousse durant sa morphogenèse.
Gratuit
Disciplines