Transport d'ARN messagers et traduction locale dans les axones au cours du développement du système nerveux du poisson zèbre

Le neurone est une cellule extrêmement polarisée, dont les compartiments sont soit situés à grande distance du corps cellulaire (cône de croissance en développement), soit régulés de façon individuelle (épine dendritique mature). La localisation de transcrits dans ces compartiments, qui peuvent être traduits rapidement et localement en réponse à des stimuli externes localisés, permettrait une régulation spatiale et temporelle fine du protéome subcellulaire. Bien que de nombreuses études, menées sur des neurones en culture, aient montré que la traduction locale était nécessaire dans des fonctions comme le guidage axonal ou la régénération axonale, les évidences de l'existence d'un transport axonal d'ARNm dans le contexte d'un organisme entier restent très limitées. Au cours de mon travail de thèse, j'ai mis en évidence la présence d'ARN messagers dans les axones en développement du poisson zèbre. Cette localisation axonale est une propriété spécifique de certains ARN messagers puisque d'autres ARNm exprimés fortement dans les neurones sont restreints au corps cellulaire et exclus de l'axone. Mes résultats suggèrent qu'il s'agit d'un transport axonal dépendant des microtubules. Afin d'étudier les mécanismes de ce processus, nous avons mis au point un système rapporteur qui, lorsqu'il est exprimé dans des neurones isolés, permet d'évaluer le transport axonal d'ARNm. À l'aide de ce système rapporteur, nous avons montré que les mécanismes de transport des ARNm étaient conservés chez les vertébrés. Enfin, j'ai identifié un motif (zipcode) nécessaire et suffisant pour le transport axonal de l'ARN messager tubuline ß5.The neuron is an extremely polarised cell, whose compartments are located away from the cell body (the developing growth cone), or are regulated individually (the mature dendritic spines). The localisation of transcripts, which can be translated rapidly and locally in response to external localised cues, allow a fine spatial and temporal regulation of the subcellular proteome. Although many studies conducted on neuronal culture have shown that local translation is necessary for functions such as axon guidance or regeneration, evidence of mRNA axonal transport in the context of a whole developing organism remains very limited. During my PhD, I have shown the presence of messenger RNA in the developing axons of zebrafish embryo. This axonal localisation is a specific propriety of certain mRNA species, as others mRNA highly expressed in neurons are restricted to the cell body and excluded from the axons. My results suggest that this is a microtubule-dependent axonal transport. In order to investigate those processes, I set up a reporter system which, when expressed by isolated neurons, allow to evaluate the axonal transport of mRNA. Taking advantage of this reporter system, I demonstrated that the mechanisms of mRNA transport are conserved among vertebrate species. Finally, I identified a motif (zipcode) necessary and sufficient for axonal transport of tubulin ß5 mRNA.PARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF