Asymétrie droite-gauche chez la drosophile (étude d'un mutant Situs inversus)

Établir une asymétrie Droite-Gauche (DG) invariante est crucial pour l organisation structurale et fonctionnelle des organes, comme le cœur. Des études menées sur les Deutérostomes ont proposé des modèles élégants de brisure de la symétrie, fondés sur un flux nodal ou des flux ioniques. Cependant, l identité des déterminants responsables de l orientation DG (choix du situs) reste méconnue, de même que la conservation des mécanismes DG précoces au cours de l évolution. Notre étude a identifié chez la Drosophile le gène codant pour une myosine non conventionnelle de type ID (Myo31DF) comme un gène Situs inversus, dont les mutations inversent la torsion dextrale du genitalia adulte, et la position de l intestin embryonnaire. Une analyse génétique mosaïque identifie le segment A8 du disque génital larvaire comme un organisateur DG, et révèle une compartimentation antéro-postérieur de la fonction de Myo ID, qui dirige le développement dextral (A8p) et réprime une asymétrie sinistrale par défaut (A8a). Comme attendu d un déterminant DG, Myo ID a une fonction d initiateur, une expression endogène symétrique, et sa surexpression symétrique n entraîne pas de défauts DG. De plus, Myo ID interagit et co-localise avec la b caténine, comme le seul autre gène Situs inversus à avoir été moléculairement identifié, Inversin chez la souris, suggérant que les gènes Situs inversus pourraient établir l axe DG via les jonctions adhérentes. Cette étude a établi l existence d un axe DG chez la Drosophile, et identifié un moteur moléculaire lié à l actine, Myo ID, comme un déterminant DG contrôlant le choix du situs, et ainsi l établissement d une asymétrie invariante chez un protostome.The establishment of a fixed and invariant Left-Right (LR) asymmetry is crucial for both the structural organization of the body and for organ s functions, like the heart. Studies led on deuterostomes have proposed elegant models for symmetry breaking, involving Nodal flow or ion flows. However, the molecular nature of the determinant(s) responsible for the LR orientation (situs choice) remains largely unknown, as well as the conservation of early mechanisms during evolution. Our study has identified the conserved type ID unconventional myosin gene (Myo31DF) as a Situs inversus gene in Drosophila. Myo31DF mutations reverse both the dextral looping of genitalia, a prominent LR marker in adult flies, and the positioning of embryonic gut. Genetic mosaic analysis identifies the A8 segment of the genital disc, the precursor of adult genitalia, as a LR organizer, and reveals an anterior posterior compartmentalization of Myo ID function that directs dextral development (A8p) and represses a sinistral default asymmetry (A8a). As expected of a LR determinant, Myo ID has a trigger-like function, as well as an endogenous symmetric expression, and its symmetric overexpression doesn t lead to LR defects. We also showed that Myo ID interacts and colocalizes with b-catenin, like the only other molecularly identified Situs inversus gene, the mouse Inversin. It suggests that Situs inversus genes could direct LR development through the adherens junction. We demonstrate here the existence of a LR axis in Drosophila, and identify an actin-dependant molecular motor, Myo ID, as a dextral determinant controlling situs choice, and thus establishment of an invariant asymmetry in a protostome.NICE-BU Sciences (060882101) / SudocSudocFranceF