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Theses Year : 2019

The spindle assembly checkpoint in Phallusia mammillata embryos

Le point de contrôle du fuseau mitotique dans l'embryon de Phallusia mammillata

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Abstract

During mitosis, progression through anaphase must take place only when all chromosomes are correctly attached to spindle microtubules to avoid chromosome mis-segregation and the generation of aneuploid cells (i.e. with an abnormal chromosome number). Embryos containing aneuploid cells can exhibit developmental defects and lethality. Furthermore, cancer cells are often aneuploid. To prevent such deleterious aneuploidy, a control mechanism, the spindle assembly checkpoint (SAC), delays metaphase-anaphase transition until all chromosomes are properly attached to spindle microtubules. However, the SAC is not efficient during early development in some species. During my thesis, I analyzed the activity of the SAC during the development of the marine chordate P. mammillata. I showed that in P. mammillata embryos, the SAC becomes efficient at the 8th cell cycle and its efficiency increases progressively in the following cell cycles. Although, I demonstrated that patterning of the embryo along the anteroposterior axis influences SAC efficiency, my experiments suggest that additional parameters modulate SAC efficiency. I searched the molecular mechanisms, which control SAC efficiency during development. I collected evidence showing that SAC components are present in oocytes and all post-fertilization stages. I found that SAC proteins localize at kinetochores during meiosis and at later stages when there is an efficient SAC while they do not accumulate on unattached kinetochores in early SAC deficient embryos. My thesis work establishes P. mammillata as a valuable experimental organism to study SAC regulation during embryogenesis.
Le point de contrôle du fuseau mitotique (Spindle Assembly Checkpoint : SAC) retarde l’anaphase jusqu’à ce que tous les chromosomes soient attachés correctement aux microtubules. Le SAC permet ainsi d’éviter des erreurs de ségrégation des chromosomes aboutissant à des cellules filles aneuploïdes (i.e. avec un nombre anormal de chromosomes). L’aneuploïdie, délétère pour les cellules, peut entrainer des problèmes de développement et est observée dans les cancers. Cependant, chez certaines espèces, le SAC n’est pas efficace au cours de la phase précoce du développement embryonnaire. J’ai mis en évidence que chez l’ascidie P. mammillata, un organisme marin du groupe des chordés, le SAC devient efficace au 8ème cycle cellulaire et son efficacité augmente dans les cycles suivants. J’ai démontré qu’en partie ventrale l’identité des cellules antérieures induisait la présence d’un SAC plus efficace mais que d’autres facteurs modulaient aussi l’efficacité du SAC. J’ai étudié les mécanismes moléculaires impliqués dans les variations de l’efficacité du SAC au cours du développement. Mes expériences ont révélé la présence des composants du SAC tout au long de l’embryogenèse. Cependant, j’ai pu montrer que les protéines du SAC ne se localisent pas au niveau des kinétochores lorsque le SAC est inefficace au début du développement mais qu’elles s’y localisent bien dans l’ovocyte en méiose et dans l’embryon plus tardif, lequel se caractérise par un SAC actif. Ma thèse a permis de montrer que P. mammillata est un organisme expérimental de grand intérêt pour l’étude du SAC au cours de l’embryogenèse.
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Cite

Marianne Roca. The spindle assembly checkpoint in Phallusia mammillata embryos. Development Biology. Sorbonne Université, 2019. English. ⟨NNT : 2019SORUS500⟩. ⟨tel-03001896⟩
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