Épiblaste: couche externe du blastoderme

•Ectoderme neural (dorsal)

•Epiderme (ventral)

Gastrulation: blastoderme commence à couvrir le vitellus

Contexte de l’article:

Voies

- Wnt canonique

- PCP (Wnt non canonique)

Microscopie confocale

Comment la division est-elle orientée dans les différentes couches de l’épiblaste?

Orientation AV dans toutes les couches

Expérience de double marquage (H2B-GFP + RFP)

Selon la règle d’Hertwig, le fuseau a tendance à s’aligner avec la longueur de la cellule (contraintes géométriques)

Détermination du lien entre l’orientation de la cellule et l’axe de la division

Division orthogonale à l’axe d’élongation de la cellule (opposé à la règle d’Hertwig)

Le fuseau mitotique est activement orienté dans l’épiblaste dorsal.

Quels sont les mécanismes moléculaires/les molécules impliqués?

Evaluer la fonction de Dsh

Utilisation de Xdd1 (forme mutante de Dsh qui bloque l’élongation de l’axe)

Xdd1 perturbe l’alignement AV dans toutes les couches de l’épiblaste

Les cellules se divisent avec une orientation du fuseau aléatoire (0 – 90°)

Xdd1 perturbe aussi la polarité de l’élongation de ces cellules

Les cellules se divisent selon des angles aléatoires plutôt que perpendiculairement à l’axe de leur longueur.

Xdd1 agit sur la convergence et l’extension du tissu dorsal

À l’issue de la gastrulation, l’embryon exprimant Xdd1 (b) a un axe AV plus court que le contrôle (a).

Utilisation de clones mosaïques de cellules exprimant Xdd1 dans un contexte wt:

La morphogenèse a lieu normalement

Les cellules exprimant Xdd1 ont une orientation de division aléatoire (avec une distribution comparable aux embryons Xdd1)

Xdd1 agit directement au niveau de la cellule

Voies Wnt canoniques et non canoniques (PCP)

Dsh appartient aux 2 voies

Voie PCP Voie Wnt

On cherche à distinguer ces 2 voies:

Utilisation de constructions Dsh:

Résultats obtenus avec les différentes constructions:

Inhibe PCP mais pas Wnt canonique

Bloque les 2 voies

Orientation de la division est aléatoire dans avec les 2 constructions

Dsh contrôle l’orientation de la division dans l’épiblaste dorsal indépendamment de la voie Wnt canonique

Blocage fonctionnel de la voie Wnt

Utilisation d’antagonistes spécifiques:

Dickkopf-1 (Dkk1): antagoniste de LRP5/6

ICAT : inhibe la β-caténine

Embryons Dsh (constructions Dsh) somites avec une expansion médiolatérale

Embryons Dkk1 phénotype différent, somites diminuées et tête élargie

Effet de Dsh différent de celui de Dkk1

Dkk1 n’affecte pas l’alignement AV des divisions

résultats idem avec ICAT (utilisation de clones mosaïques)

La voie Wnt non canonique est donc bien impliquée dans la régulation de la division pendant la gastrulation.

PCP régule-t-il la division cellulaire orientée chez le poisson zèbre?

time lapse in vivo de Slb/Wnt11 mutants perte de fonction

Δslb : polarité moins prononcée

Suggère la présence de facteurs additionnels

Quel est le rôle de Stbm (strabismus)?

Injection de morpholino Stbm

divisions mitotiques ne sont plus alignées

Rôle important de Stbm dans l’orientation de la division

- Lien entre orientation de la division et l’élongation de l’axe

- Altération de la division orientée et de l’élongation de l’axe après inhibition de PCP

Embryons Xdd1 :

ont un axe plus court

division provoque un élargissement moindre

Conclusion

La division orientée participe de façon significative à l’extension de la gastrula

- La division des cellules de l’épiblaste dorsal est orientée le long de l’axe AV

- Les cellules se divisent perpendiculairement à leur sens d’élongation

- Le fuseau mitotique est activement orienté dans l’épiblaste dorsal

- C’est la voie PCP qui est impliquée

- Strabismus (Stbm) agit sur la division cellulaire orientée

Hypothèse: La division cellulaire orientée et l’intercalation collaborent à l’élongation de l’axe, les 2 mécanismes étant régulés par PCP