Dissertations / Theses on the topic 'Embryologie [animale]'

La mesure de la toxicité d'effluents et de sédiments peut être réalisée au laboratoire par un grand nombre de bioessais. Les performances de l'essai portant sur le développement embryo-larvaire du danio zébré (brachydanio rerio) ont été évaluées pour de tels échantillons après plusieurs mises au point méthodologiques. Nous avons ainsi déterminé les domaines de tolérance de cet organisme d'essai à différents paramètres physico-chimiques du milieu (pH, oxygène dissous, dureté, ammoniac) de manière à pouvoir évaluer leur contribution à la toxicité constatée au cours des essais. D'autre part, les avantages de l'analyse d'images ont été évalués pour le comptage des larves, la mesure de leur taille et le repérage d'individus malformés. Appliqués à différents effluents industriels et urbains, les concentrations toxiques minimales mises en évidence par l'essai embryo-larvaire sur le danio zébré se sont avérées plus élevées mais du même ordre de grandeur que celles apportées par deux essais chroniques portant sur selenastrum capricornutum et/ou ceriodaphnia dubia. La sensibilité du modèle poisson à l'ammoniac et à une substance tératogène (dibutylphtalate) que peuvent contenir les effluents urbains justifie son intégration dans une batterie de bioessais. De plus, nous avons constaté une faible dispersion des valeurs témoins des critères d'effet relevés au cours des essais embryo-larvaires. Pour évaluer la toxicité d'échantillons de sédiment, cet essai s'est montré, par contre, moins pertinent que le test microtox (photobacterium phosphoreum) appliqué au sédiment entier<br>Effluent and sediment toxicity can be measured by a great number of bioassays in laboratory conditions. The reliability of the embryo-larval stage test using zebra danio (brachydanio rerio) was evaluated for effluent and sediment samples using several methodological improvements. We determined the tolerance range of this organism to different physico-chemical parameters (pH, dissolved oxygen, hardness, un-ionized ammonia) in order to evaluate their contribution to the toxicity noticed during the tests. The advantages of using an image analysis technique in order to count and measure larvae and detect gross morphological deformities were also assessed. After testing different industrial and municipal wastewaters, the minimum toxic concentrations detected by the embryo-larval test on zebra danio were greater but in the same order of magnitude as the ones obtained by two chronic bioassays on Selenastrum capricornutum and/or ceriodaphnia dubia. The sensitivity of the "fish" model to un-ionized ammonia and a teratogenic compound (dibutylphthalate) often found in municipal wastewaters justifies its integration into a battery of bioassays. Furthermore, we found the control values of the toxic end-points to be homogeneous among the embryo-larval stage tests. On the other hand, this test showed a lower relevance to measure sediment toxicity in comparison to the Microtox test (photobacterium phosphoreum) applied on whole sediment

L'exstrophie vésicale et ses variantes constituent un ensemble malformatif qui implique des anomalies à la fois viscérales et du bassin osseux, dont le pronostic fonctionnel génito-urinaire reste peu satisfaisant. Les hypothèses jusqu'ici avancées pour en expliquer le développement embryologique ne rendent pas compte de l'anatomie particulière de ses diverses formes cliniques. Le but de ce travail était d'établir la place de l'anomalie osseuse dans la genèse des exstrophies. Le développement normal de la ceinture pelvienne, de la membrane cloacale et de la filière urinaire a donc été étudié chez l'embryon de lapin, en précisant les rapports chronologiques entre les stades d'évolution de ces différentes structures. Dans un deuxième temps nous avons tenté d'induire une exstrophie par lésion élective in vivo de la ceinture pelvienne, chez un embryon de lapin à 12,5 jours de gestation. La formation de la filière vésico-utérale a été trouvée indépendante de la membrane cloacale, mais correlée dans le temps avec la constitution de l'anneau pelvien. De plus, nous avons obtenu un cas d'exstrophie après lésion chirurgicale purement dorsale de l'embryon. Nous proposons donc un nouveau schéma organogénétique de la survenue d'une exstrophie, établi sur ces constatations, et compatible avec la totalité des caractéristiques cliniques de cette malformation.

La genèse d’un l’organisme passe dans un premier temps par l’établissement d’un plan corporel organisé selon des axes embryonnaires. La voie de signalisation du TGF-beta Nodal joue un rôle crucial au cours de l’établissement des axes de polarité des vertébrés. Les facteurs Nodal sont impliqués dans de nombreux processus de développement, comme lors de la formation du centre organisateur de Spemann, de l’induction des feuillets endodermique et mésodermique ainsi que de la régionalisation de l’embryon selon les axes antéro-postérieur et gauche-droite. Au cours de ma thèse, j’ai analysé la fonction de la voie de signalisation Nodal au cours du développement embryonnaire de l’oursin, un organisme Deutérostomien non-chordé. J’ai pu montrer que Nodal joue un rôle central au cours de la spécification des axes embryonnaires. Dans un premier temps, Nodal intervient lors de la régionalisation des feuillets embryonnaires : ectoderme, endoderme et mésoderme, le long de l’axe oral-aboral (dorso-ventral). Dans un deuxième temps, la cassette de gènes nodal/lefty/pitx2 régule l’établissement des asymétries gauche-droite de l’embryon d’oursin. L’ensemble de ces résultats suggère un rôle conservé de la voie de signalisation Nodal au cours de l’établissement des axes embryonnaires dorso-ventral et gauche-droite des Deutérostomiens<br>Nodal factors play crucial roles during embryogenesis of chordates. They have been implicated in a number of developmental processes, including mesoderm and endoderm formation and patterning of the embryo along the anterior-posterior and left-right axes. During my thesis, I have analysed the function of the Nodal signaling pathway during development of the sea urchin, a non-chordate organism. I found that Nodal signaling is essential during axis specification in the sea urchin but surprisingly, its main role appears to be in patterning of the ectoderm and not in specification of the endoderm and mesoderm germ layers as in vertebrates. A second conserved role for nodal signaling during vertebrate evolution is its involvement in the establishment of left-right asymmetries. Sea urchin larvae exhibit profound left-right asymmetry with the formation of the adult rudiment occurring only on the left side. I found that a nodal/lefty/pitx2 gene cassette regulates left-right asymmetry in the sea urchin but that intriguingly, the expression of these genes is reversed compared to vertebrates. Nodal signals emitted from the right ectoderm of the larva regulate the asymmetrical morphogenesis of the coelomic pouches by inhibiting rudiment formation on the right side of the larva. This result show that the mechanisms responsible for patterning the left-right axis are conserved in echinoderms and that this role for Nodal is conserved among Deuterostomes

Hierdie studie het ten doel gehad om die effekte van Se en β-karoteentoediening op vit A, vit E, konsepsietempo en progesteroonvlakke tydens embrio-oorplasings in ontvangerkoeie te ondersoek. Die effekte van die verskillende faktore op mekaar sou ook bepaal word. In Totaal van 142 multipare koeie wat in vier groepe verdeel is, was as ontvangers vir die studie gebruik. Die groepe was as volg behandel: Groep 1 (35 koeie), 50 mg Se en 1500 mg vit E intramuskulêr 6 en 3 weke voor die oorplasings; Groep 2 (36 koeie), 300 mg l1-karoteen per os per bees per dag vanaf 6 weke voor die oorlasings; Groep 3 (36 koeie), vit E/Se en β-karoteen soos in Groepe 1 en 2 respektiewelik; Groep 4 (35 koeie) negatiewe kontrole groep met geen behandeling nie. Elke ontvanger het 6 weke voor oorplasing vit ADE oraal ontvang. Embrios is na 20, 19, 19 en 18 ontvangers van Groepe 1, 2, 3 en 4 onderskeidelik oorgeplaas. Bloedmonsters is van elke dier vir ontledings in die middel van die oorplantingsperiode getrek. Die toediening van Se was hoogs betekenisvol met RBS GSH-Px aktiwiteit gekorreleer R2 = 0,32960, (n = 136, P = 0,0000). Die toediening van β-karoteen was ook hoogs betekenisvol gekorreleer met die RBS GSH-Px aktiwiteit, R2 = 0,18950, (n=136, P< 0,0000). Die RBS GSH-Px aktiwiteit was 7,49,6,61,10,75 en 4,5 EE 11x1010 RBS vir Groepe 1, 2, 3 en 4 onderskeidelik. Groepe 1 en 3,1 en 4, 2 en 3, 2 en 4, en 3 en 4 het betekenisvol van mekaar verskil maar nie Groepe 1 en 2 nie. Daar was geen verband tussen β-karoteen plasmavlakke en RBS GSH¬Px aktiwiteit nie. Die orale toediening van β-karoteen het plasmavlakke duidelik laat styg en was betekenisvol met die β-karoteen plasmavlakke gekorreleer R2 = 0,09296, (n = 134, P=O,0003). Die groepe wat β-karoteen ontvang het, Groepe 2 en 3, se plasmavlakke was merkbaar hoër as die van Groepe 1 en 4 wat niks ontvang het nie. Die groep se waardes was 8,72, 10,13, 9,53 en 8,50 µmol/l vir Groepe 1, 2, 3 en 4 respektiewelik. Groepe 1 en 2, 2 en 4, en 3 en 4 het betekenisvol van mekaar verskil (P=0,0021) maar nie Groepe 1 en 3, en 1 en 4 nie. Daar was 'n positiewe korrelasie tussen die toediening van vit E/Se en die a¬tocoferol plasmavlakke, R2 = 0,06344, (n = 134, P=0,0033). Daar was egter geen aanduiding van 'n verband tussen RBS GSH-Px aktiwiteit en α-tocoferol plasmavlakke nie. Daar was wel In betekenisvolle korrelasie tussen α-tocoferol en β-karoteen plasmavlakke (P=0,0001). Die groepswaardes was 11,90, 10,59, 11,67 en 10,56 vir Groepe 1, 2, 3 en 4 onderskeidelik. Groepe 1 en 2, en 1 en 4 het betekenisvol van mekaar verskil (P=0,0334) maar nie die ander groepe, Groepe 1 en 3, 2 en 3, 2 en 4, en 3 en 4 nie. Die korrelasie tussen die toediening van Se en die retinol plasmavlakke was nie statisties betekenisvol nie (P=0,0671) maar tussen RBS GSH-Px aktiwiteit en retinol plasmavlakke was dit wel betekenisvol R2 = 0,03086, (n = 133, P=0,0431). Daar was ook In waarskynlike korrelasie tussen die toediening van β-karoteen en die retinol plasmavlak (P=0,0835) maar geen korrelasie tussen β-karoteen plasmavlakke en retinol plasmavlakke nie. Die groepwaardes was 1,068, 1,065, 1,154 en 1,026 µmol/l vir Groepe 1, 2, 3 en 4 onderskeidelik. Die dragtigheidstempo na die oorplasing van embrios was 50,0%, 47,4%, 31,5% en 27,8% vir Groepe 1, 2, 3 en 4 onderskeidelik. Die verskille was nie betekenisvol nie. Daar was 'n negatiewe korrelasie tussen die β-karoteen plasmavlakke en progesteroon plasmavlakke vir die eerste 5-9 dae van die estrussiklus. Retinol plasmavlakke en progesteroon plasmavlakke was wel positief gekorreleer (P=O,0317). Die groepswaardes was 5,67, 2,90, 4,28 en 5,60 µmol/l vir Groepe 1, 2, 3 en 4 onderskeidelik. RBS GSH-Px was betekenisvol gekorreleer met corpus luteum grootte maar corpus luteum grootte was nie met progesteroon waardes gekorreleer nie. Daar was geen statistiese verskille tussen die groepe ten opsigte van estruslengte en die tydsduur tussen prostaglandientoediening en estrus nie. Op individuele basis was daar wel In betekenisvolle korrelasie van β-karoteen plasmavlak met beide estruslengte (P=O,0298) en die tydsduur tussen prostaglandientoediening en estrus (P=0,0130). Estruslengte en die tydsduur tussen prostaglandien en estrus was ook betekenisvol met mekaar gekorreleer (P < 0,0000).<br>This study addressed some of the effects that selenium and β-carotene administration have on vit A, vit E, conception rates, progesterone levels, oestrus length, interval from PG to oestrus and corpus luteum size in embryo recipients. A total of 142 multiparous cows asigned to 4 test groups, were used as recipients in this study. Group 1 (35 cows) received 50 mg Se and 1500 mg vit E intramuscularly 6 and 3 weeks before transfer, Group 2 (36 cows) received 300 mg β-carotene orally per cow per day starting 6 weeks prior to transfer, Group 3 (36 cows) received both vit ElSe and β-carotene as per Group 1 and 2 and Group 4 (35 cows) was a negative control, with no treatment. All recipients received vit ADE orally 6 weeks before transfers. Embryos were transferred to 20, 19, 19, and 18 recipients of the Groups 1, 2, 3 and 4 respectively. Blood for analysis was drawn from all the recipients in the middle of the transferal week, being day 3 of the 5-day period. The administration of selenium was highly significantly correlated with the corresponding RBS GSH-Px activity R2 = 0,3290, (n = 135, P < 0,0000). The β-¬carotene administration was also highly significantly correlated with the RBS GSH¬Px activities R2 = 0,18950, (n = 136, P < 0,0000). However, there were no correlation between the β-carotene plasma levels and that of the RBS GSH-Px activities. The RBS GSH-Px were 7,49, 6,61, 10,75 and 4,5 Enzyme Units 11x1010 RBS for Groups 1, 2, 3 and 4 respectively. Groups 1 and 3, 1 and 4, 2 and 3, 2 and 4, and 3 and 4 differ significantly from each other but not Groups 1 and 2. There were no connection between B-carotene plasma levels and RBS GSH-Px activities. The treatment of β-carotene itself was succesful and was significantly correlated with the resulting β-carotene plasma levels R2 = 0,09296, (n = 134, P = 0,0033). The β-carotene plasma levels of the groups that received β-carotene, Groups 2 and 3, were noticeably higher than those of Group 1 and 4, which did not receive β-carotene. The values were 8,72, 10,13, 9,53 and 8,5 µmol/l for Groups 1, 2, 3 and 4 respectively. Groups 1 and 2, 2 and 4, and 3 and 4 differed significantly from one another (P = 0,0021) but not those of Groups 1 and 3, and 1 and 4. There was a positive correlation between the administration of Se and the retinol plasma levels (P = 0,0671) and a positive significant correlation between the RBS GSH-Px and the retinol plasma levels R2 = 0,03086, (n = 133, P = 0,0431). There was also a positive correlation between the administration of β-carotene and the retinol plasma levels (P = 0,0835) but no correlation between β-carotene plasma levels and retinol plasma levels. The values were 1,068, 1,065, 1,154 and 1,026 µmol/ for Groups 1, 2, 3 and 4 respectively. The pregnancy rate after embryo transferal were 50%, 47,4%, 31,5% and 27,8% for Groups 1, 2, 3 and 4 respectively. The differences were not significant. There was a negative correlation between β-carotene plasma levels and progesterone plasma levels for the first 5 to 9 days of the oestrus cycle. Retinol plasma levels however were significantly correlated with progesterone plasma levels (P = 0,0317). The progesterone levels were 5,67, 2,90, 4,28 and 5,60 µmol/ for Groups 1, 2, 3 and 4 respectively. The RBS GSH-Px activity was significantly correlated with corpus luteum size (P = 0,0445) but corpus size was not correlated with progesterone values. There were no statistical differences amongst the groups, between oestrus length and the interval from prostaglandin to oestrus. However on an individual basis there was a significant correlation between β-carotene plasma levels and both the oestrus length (P = 0,0298) and the interval from prostaglandin to oestrus (P = 0,0130). Oestrus length and the interval from prostaglandin to oestrus were also significantly correlated with each other (P < 0,0000).<br>Dissertation (MMedVet)--University of Pretoria, 2000.<br>Production Animal Studies<br>MMedVet<br>Unrestricted

O presente trabalho avaliou a efetividade do tratamento com tripsina (TT) na eliminação do BoHV-1 Colorado, causador da Rinotraqueíte Infecciosa Bovina (IBR). Camundongos fêmeas Swiss, com idade entre 6 e 8 semanas, foram superovuladas com 0,2mL a 5UI de hormônio eCG e, após 48h com hCG e acasaladas com machos inteiros da mesma linhagem e idade. Após 18 horas, as fêmeas foram eutanasiadas e, através de abertura no peritônio, os zigotos foram coletados. Foram separados zigotos para cinco ensaios que forneceram os seguintes dados: o BoHV-1 Colorado altera a taxa de clivagem e a morfologia do embrião; a tripsina, seguindo recomendações da IETS, não danifica o embrião; os embriões expostos aos vírus e submetidos ao TT não alteram sua morfologia e taxa de clivagem; foram detectados (nested-PCR+) vírus viáveis (MDBK+) após o TT. Estes resultados demonstram que o TT não foi efetivo para eliminar o BoHV-1 Colorado, porém em alguns ensaios o TT demonstrou eficiência na inativação do vírus o que torna-o um importante método de controle in vitro.<br>This study evaluated the effectiveness of treatment with trypsin (TT) in the elimination of BoHV-1 Colorado, which causes infectious bovine rhinotracheitis (IBR) Swiss female mice, aged 6 and 8 weeks, were superovulated with 0.2 mL 5UI hormone eCG and 48h after hCG and mated with males of the same lineage and age. After 18 hours, females were euthanized, and through na opening in the peritoneum, the zygotes were collected. Zygotes were separated for five trials that provided the following data: the Colorado BoHV-1 alters the cleavage rate and embryo morphology; trypsin, following recommendations of the IETS, does not damage the embryo; the embryos exposed to the virus and subjected to TT does not change their morphology and cleavage rate; were detected (nested-PCR +) viable virus (MDBK +) after the TT. These results demonstrate that TT was not effective to eliminate the BoHV-1 Colorado, but in some tests showed the TT efficiency in inactivating the virus makes it na important method of control in vitro.

The objective of this work is to investigate the elastic modulus of gastrula-stage avian embryos and the effect of substrate stiffness on presumptive precardiac cell fate. Our overall hypothesis is that the mechanical microenvironment, specifically, tissue modulus and substrate stiffness, influences gastrulation and cardiac induction. Large-scale morphogenetic movements during early embryo development are driven by complex changes in biochemical and biophysical factors. Current models for amniote primitive streak morphogenesis and gastrulation take into account numerous genetic pathways but largely ignore the role of mechanical forces. Here, we used atomic force microscopy (AFM) to obtain for the first time precise biomechanical properties of the early avian embryo. Our data reveal that the primitive streak is significantly stiffer than neighboring regions of the epiblast, and that it is stiffer than the pre-primitive streak epiblast. To test our hypothesis that these changes in mechanical properties are due to a localized increase of actomyosin contractility, we inhibited actomyosin contractility via the Rho kinase (ROCK) pathway using the small-molecule inhibitor Y-27632. Our results using several different assays show the following: 1) primitive streak formation was blocked; 2) the time-dependent increase in primitive streak stiffness was abolished; and 3) convergence of epiblast cells to the midline was inhibited. Taken together, our data suggest that actomyosin contractility is necessary for primitive streak morphogenesis, and specifically, ROCK plays a critical role. To better understand the underlying mechanisms of this fundamental process, future models should account for the findings presented in this study. As presumptive cardiac cells traverse the course of differentiation into cardiac myocytes during cardiogenesis, the sequence, magnitude, and spatiotemporal map of biomechanical and biochemical signals has not been fully explored. There have been many studies detailing the induction of cardiogenesis on a variety of substrates and extracellular matrix (ECM) proteins, but none have completed a rigorous study of the effects of substrate stiffness on the induction of precardiac cells prior to the onset of cardiac gene expression (smooth muscle alpha actin [SMAA] at stage 5.) We investigate the effects of the mechanical environment on precardiac cell behaviors in an in vitro setting to elucidate the effect of substrate stiffness and inducing factors on precardiac tissue and the potential connection between them. The cells in the anterior portion of the primitive streak are fated to form the heart, and we show differing levels of SMAA expression on substrates of differing moduli, which suggests that substrate stiffness may play a role in cardiac differentiation. We cannot determine the physical mechanisms during morphogenesis without understanding the response of precardiac cells to changes in their mechanical environment.

"La transcription est le processus de synthèse de tous les types d'ARN à partir de la matrice d'ADN. La régulation de l'initiation de la transcription nécessite la participation de plusieurs facteurs de transcription, dont TBP est un facteur crucial impliqué dans la transcription par les trois ARN polymerases nucléaires. TBP est donc souvent considérée comme le facteur "universel". Le caractère universel de TBP a été remis en cause par la découverte de TRF1 et TLF/TRF2, des protéines apparentées à TBP. Lors de mes travaux de thèse, j'ai étudié la fonction de TBP et TLF/TRF2 in vivo dans la souris en inactivant les gènes correspondants par recombinaison homologue. Les embryons TBP-/- subissent un arrêt de prolifération entre le stade 8 cellules et blastocyste au moment de la déplétion du stock maternel. Ces blastocystes meurent par apoptose après 48 heures de culture in vitro. Bien que TBP ne puisse plus être détectée dans ces blastocystes, il n'y a pas arrêt de la transcription par l'ARN polymérase II. Par contre la déplétion de TBP provoque un arrêt de la transcription par les ARN pol I et pol III. Ces observations démontrent que TBP est nécessaire à la prolifération cellulaire et révèlent un mécanisme de transcription par l'ARN pol II indépendant de TBP permettant la réinitiation de la transcription et le maintien de l'expression génique in vivo. Les souris TLF-/- femelles sont viables et fertiles mais les souris TLF-/- mâles sont stériles. Un examen des testicules de ces souris indique une absence totale de spermatozoi͏̈des matures. La spermatogenèse est interrompue au stade 7 de la spermiogènese lors de la transition des spermatides ronds en spermatides allongés, l'absence de TLF provoquant l'apoptose des spermatides ronds. Une analyse des spermatides ronds démontre une désorganisation de l'hétérochromatine caractérisée par une fragmentation du chromocentre. Ces deux études démontrent que malgré leur similitude TBP et TLF/TRF2 ont des fonctions différentes in vivo. "<br>Transcription is the synthesis of all types of RNA using DNA as a template. The regulation of transcription initiation requires many transcription factors. Amongst these, TBP is a key transcription factor because it is required for transcription by all three RNA polymerases and was considered a "universal" transcription factor. The universal role of TBP has been challenged by the discovery of the TBP-related factors, TRF1 and TLF/TRF2. During my thesis work, I studied the relative roles played by TBP and TLF/TRF2 in the mouse through inactivation of the corresponding genes by homologous recombination. TBP-/- embryos undergo growth arrest between the 8 cell and blastocyst stages when the pool of maternal TBP has been depleted. These blastocysts undergo apoptosis after two days of culture in vitro. Although TBP can no longer be detected at the blastocyst stage, loss of TBP does not lead to an arrest of pol II transcription. In contrast, an arrest of pol I and pol III transcription was observed. These results show that TBP is required for cell proliferation and reveal a TBP-independent pol II transcription mechanism which allows reinitiation and maintenance of gene transcription in vivo. TLF-/- female mice are viable and fertile, whereas TLF-/- male mice are sterile. An examination of their testis shows a complete absence of mature spermatozoon. In these mice, spermiogenesis is interrupted at step 7 as the round haploid spermatids undergo the transition to elongating spermatids. In the absence of TLF, the round haploid spermatids die through apoptosis at this stage. A more detailed examination of the round haploid spermatids indicates aberrant heterochromatin organisation with fragmentation of the chromocenter. Thus, despite their similarity TBP and TLF/TRF2 have very different functions in vivo

En 1800, dans des manuscrits composés pendant la campagne d'Égypte, Etienne Geoffroy Saint-Hilaire considère que tous les embryons du monde animal possèdent les ébauches des deux sexes. L'embryon devient mâle ou femelle à la suite d'influences du milieu (nourriture, espace dans lequel il se développe). E. Geoffroy saint-hilaire ne peut cependant résoudre ce problème malgré ses investigations expérimentales et anatomiques. Le problème de l'ambivalence sexuelle embryonnaire et des causes de la détermination du sexe est pose dans le cadre de l'anatomie transcendante. En 1935, à la suite des travaux des biochimistes et des chimistes qui purifient et réalisent les premières synthèses d'hormones sexuelles, Etienne Wolff étudie l'effet de ces hormones sur l'embryon de poulet et obtient des embryons intersexués. Il met en évidence part la méthode expérimentale l'ambivalence sexuelle de l'embryon et montre le rôle morphogène tenu par les hormones sexuelles dans la différenciation primaire et secondaire du sexe. Il répond, mais dans un contexte scientifique différent, au problème posé par l'auteur de la philosophie anatomique. Entre ces deux dates une étude des idées, des travaux, des hypothèses et des théories dans les contextes institutionnels et sociaux est faite<br>In 1800, in manuscripts written during the campaign of Egypt, E. G. Saint-Hilaire considers that all embryos in the animal world contain both sexes in themselves. The embryo becomes male or female after influences of the environment (food, space in which it is growing). Yet, E. G. Saint-Hilaire can not resolve this problem in spite of his experimental and anatomical investigations. The problem of embryonic sexual ambivalence and the reasons of determination of sex is raised into the transcendental anatomy. In 1935, following the works of biochemists and chemists who purified and realized the first synthesis of sexual hormones, e. Worlff studies the effect of these homrones on the chicken embryo and gets intersexual embryos. He points out by the experimental method, the sexual ambivalence of embryo and showes the morphogenic role held by the sexual hormones during the primary and secondary differentiation of sex. He answeres, but in a different scientific context, to the problem set by the author of the "philosophie anatomique". Between these two dates, there is a study of ideas, works, hypotheses and theories in the institutional and social contexts

Les isoformes A et B de la nucléoside diphosphate kinase (NDPK) sont des enzymes qui sous forme hétérohexamérique catalysent la conversion des nucléosides diphosphates en nucléosides triphosphates à l'exception de l'ATP. Au cours du développement, les gènes nm23-M1,M2 et -M3 codant respectivement pour la NDPK A, la NDPK B et la NDPK C, sont exprimées par les cellules des crêtes neurales de la souris. Cette expression est maintenue tout au long de la formation des ganglions rachidiens et persiste chez l'adulte. Dans des modèles de cultures primaires, les NDPK B et C sont exprimées au cours de la prolifération neuronale, puis avec la NDPK A au cours de la différenciation neuronale. Les précurseurs du système nerveux périphérique expriment différentes isoformes en fonction de leur phénotype, identifié sur des cultures d'explants de tube neural. LES NDPK A et C sont ainsi majoritairement détectées dans des précurseurs sensoriels et cholinergiques alors que la NDPK B caractérise les précurseurs adrénergiques. Dans les neurones sensoriels de ganglions rachidiens de la souris adulte, la NDPK A est détectée dans le cytosol. La NDPK B est également visualisée dans le noyau et la NDPK C est fréquemment associée à la membrane plasmique. La co-détection des NDPK A et B avec la C suggèrent que ces 3 isoformes pourraient être associées pour former un hétérohexamère. La NDPK C serait responsable d'un ancrage de ces hexamères au niveau des membranes cellulaires. La NDPK A pourrait ainsi agir en collaboration avec des protéines à activité GTPasique. La localisation nucléaire de la NDPK B pourrait s'expliquer par ses fonctions de facteur de transcription du proto-oncogène c-myc et dans les mécanismes de réparation de l'ADN. Enfin, la NDPK C semblerait impliquée dans la signalisation cellulaire via les récepteurs couplés aux protéines G ou encore dans l'adhésion par des interactions avec les intégrines. Le traitement de cultures primaires par le NGF entraîne une augmentation du niveau d'expression des NDPK B et C. En revanche, les neurones sensoriels de souris knock-out pour le LIF, présentent un faible niveau d'expression des NDPKs par rapport aux neurones sensoriels de souris normales. Enfin, les neurones sensoriels de souris knock-out pour la NDPK A sont caractérisés par une arborescence neutitique très ramifiée qui témoigne d'une croissance axonale perturbée<br>A and B nucleoside diphosphate kinase (NDPK) isoforms are heterohexameric enzymes that catalyze phosphoryl-group transfer between nucleoside di-and tri-phosphates. During development, nm23-M1,-M2 and -M3 genes encoding for NDPK A, B and C, respectively, are expressed by mouse neural crest cells. This expression is long-lasting and is detected in adult dorsal root ganglia (DRG). In neuroblast primary cultures, NDPK B and C are detected in dividing neurons, and then with NDPK A during neuronal differentiation. The precursors of the peripheral nervous system express different isoforms, depending on their phenotype as assessed by primary cultures of neural tube explants. Thus, NDPK A and C are mainly detected in sensory and cholinergic precursors whereas NDPK B is generally found in adrenergic neuroblasts. In adult DRG sensory neurons, NDPK A is visualized in the cytosol. NDPK B is also detected in the nucleus and NDPK C is often associated with plasma membrane. NDPKs co-localizations suggested that the three isoforms may be associated in vivo to form heterohexamers. Moreover, NDPK C could be responsible for anchoring the whole complex on the plasma membrane. NDPK A could act in association with GTPase proteins. The nuclear localization of NDPK B could be related to its functions as c-myc proto-oncogene transcription factor and in DNA repair. Finally, NDPK C may participate in cell transduction via receptor-coupled G proteins or in cell adhesion by interacting with integrins. NGF treated primary cultures of sensory neurons increased NDPK A expression level without affecting those of NDPK B and C. In contrast, LIF knock-out had a low expression level of NDPKs compared with wild mouse sensory neurons. Finally, sensory neurons of NDPK A knock-out mouse are characterized by a highly branched neuritic arborescence that revealed a disturbed axonal outgrowth

Chez la drosophile deux vagues de myogenèse ont lieu - la myogenèse larvaire et la myogenèse adulte. La première permet la formation de la musculature larvaire alors que la deuxième aboutit à la formation de l'ensemble des muscles adultes y compris les muscles du vol. Les muscles du vol se subdivisent en muscles directs du vol (Direct Flight Muscles - DFM) et muscles indirects du vol (Indirect Flight Muscles - IFM). Au cours de ma thèse je me suis focalisé sur la régulation d'un des facteurs myogéniques clé pour la formation des IFM - le gène vestigial (vg). Nous avons montré que sa régulation implique deux mécanismes distincts : un premier mécanisme dépendant de la voie Notch a lieu dans les myoblastes en prolifération et un deuxième mécanisme dans les fibres musculaires et certains myoblastes en différenciation indépendant de la voie Notch. Nous avons montré que ce deuxième mécanisme est mis en place grâce à une séquence régulatrice située dans l’intron 4 du gène vg que nous avons nommé vgAME (pour vg Adult Muscle Enhancer). L'activité de cette séquence est régulée par plusieurs facteurs myogéniques connus - positivement par Myocyte enhancer factor 2 (MEF2), Scalloped (SD) et VG et négativement par Twist (TWI) et N. L'étude de cette séquence nous a permis de mettre en évidence certaines interactions fonctionnelles (MEF2, SD et TWI) et physiques (MEF2-SD et MEF2-TWI) entre ces facteurs myogéniques. Par la suite nous avons continué à examiner la signification biologique de ces interactions et notamment celles entre VG, MEF2 et N. Nos résultats préliminaires montrent que l'activité de N peut être régulée négativement par MEF2<br>In Drosophila two waves of myogenesis occur - the larval myogenesis and the adult myogenesis. The first wave allows the formation of the larval muscles, while the second lead to the formation of all adult muscles including the flight muscles. The flight muscles are subdivided into Direct Flight Muscles (DFM) and Indirect Flight Muscles (IFM). During my thesis I have investigated the regulation of one of the key myogenic factors for IFM formation - the vestigial (vg) gene. We showed that its regulation involves two distinct mechanisms: one mechanism is dependent on the Notch pathway takes place in proliferating myoblasts and a second mechanism in muscle fibers and some differentiating myoblasts independent of the Notch pathway. We showed that this second mechanism requires a regulatory sequence located in intron 4 of vg gene that we named vgAME (for vg Adult Muscle Enhancer). The activity of this sequence is controlled by several known myogenic factors - positively by Myocyte enhancer factor 2 (MEF2), Scalloped (SD) and VG and negatively by Twist (TWI) and N. In vivo study of this sequence allowed us to highlight some functional (MEF2, SD and TWI) and physical (MEF2-SD and MEF2 -TWI) interactions between myogenic factors. Thereafter we continued to examine the biological significance of these interactions implicating VG, MEF2 and N. Our preliminary results show that the activity of N can be negatively regulated by MEF2

El blenio de río (Salaria fluviatilis) es un pez de agua dulce de distribución circum-mediterránea que se encuentra amenazado en muchos de los países en los que se ha descrito. Con tal de aportar información útil para su conservación, en la presente tesis, se abordaron diferentes aspectos de comportamiento como: las estrategias reproductivas, el desarrollo embrionario en función del cuidado parental, la personalidad y la capacidad de aprendizaje. En cuanto a la estrategia reproductiva, los resultados obtenidos revelan que la ausencia de machos dominantes más grandes promueve el desarrollo en caracteres sexuales secundarios (CSSs) y la adopción de la táctica parental en los machos jóvenes, mientras que su presencia inhibe estos procesos. La escasez de nidos, por su parte, estimula el crecimiento de la cresta cefálica. El estudio de desarrollo embrionario muestra que los embriones mantenidos con los progenitores presentan un mayor volumen de saco vitelino, una menor altura de cabeza y una menor longitud de mandíbula al nacer que los embriones mantenidos sin los progenitores. Ello sugiere que la presencia de ambos padres (especialmente del macho, quién tiene un contacto próximo con las puestas y presenta cuidado parental) podría afectar el desarrollo de los embriones y por tanto debería mantenerse en los programas en cautividad. En el estudio de personalidad se investiga si el tiempo que tardan los machos en emerger de un refugio al estar expuestos a un entorno nuevo se relaciona con el desarrollo en CSSs. Se observa que los machos que tardan menos en asomarse del refugio presentan más tarde, durante la época reproductora, un mayor desarrollo de la cresta cefálica y que los que salen completamente del refugio crecen más en longitud. Por último, en el estudio de aprendizaje espacial, se observa que los machos aprenden el ejercicio antes que las hembras y se relaciona la rapidez de aprender de dichos machos con el desarrollo de su cresta cefálica. Todas estas observaciones permiten comprender mejor cómo se adapta la especie a su entorno y pueden aportar información relevante para la conservación in situ así como en el ámbito de la cría en cautividad y de las reintroducciones.<br>The river blenny (Salaria fluviatilis) is a freshwater fish inhabiting the circum-Mediterranean region that has been described as threatened in many of the countries where it occurs. In order to provide useful information for its conservation, in the present thesis, different aspects related to behaviour were approached: reproductive strategies, embryo development related to parental care, personality and learning capacity. Results concerning reproductive strategies show that the absence of larger dominant males promotes the secondary sexual characteristics (SSCs) development and the parental status acquisition in young males, while their presence inhibits these processes. Nest limitation, meanwhile, stimulates the cephalic crest growth. Embryo development study reveals that embryos maintained with progenitors have a major yolk sac volume, a minor head height and a minor jaw length at birth than the embryos maintained without progenitors. This suggests that the presence of both parents (specially the male, who has a close contact with clutches and exhibit parental care) could affect embryo development and therefore should be maintained in captivity programs. In the study about personality, it is explored if the time to emerge from a refuge when exposed to a novel environment is related to SSCs development. Males that emerge faster from the refuge present later, during reproductive period, a major development of the cephalic crest, and those who exit completely the refuge grow more in body length. Finally, in the spatial learning study, it is observed that males learn faster the task than females and their rapidity to learn is associated to the cephalic crest development. All these observations allow us to understand better how this species adapts to the environment and might provide relevant information for the conservation in situ, captive breeding and reintroduction programs.

The CCAAT/enhancer-binding protein delta (C/EBPδ) is a highly conserved transcription factor capable of regulating numerous cell fate processes, such as cell growth, differentiation, proliferation and apoptosis. C/EBPδ is inducible during cellular stress responses, including inflammation and responses to growth factor deprivation or thermal stress. C/EBPδ is stress-inducible in a diversity of fishes, including the zebrafish Danio rerio; however, little is known about its role in fish development. Here I show that overexpression of C/EBPδ leads to severe developmental defects, including reduced body length, edema, liver malformation and retinal abnormalities. The proportion of individuals that display developmental abnormalities is significantly greater in C/EBPδ-overexpressing embryos compared to control embryos and overexpression significantly reduces survival of larvae over time. TUNEL analysis suggests C/EBPδ-overexpressing embryos exhibit a pattern of apoptotic cell death which is spatially distinct from control embryos. These data support a critical role for C/EBPδ in numerous developmental processes, including promoting programmed cell death during development. Mutations in C/EBPδ have been implicated in the progression of human tumors, including those of myeloid, hepatocellular and breast cancers. Therefore, the C/EBPδ-overexpressing zebrafish will serve as a valuable model for examining the role of this gene during development, as a part of the cellular response to stress and in pathological states such as tumor progression.

La famille des protéines Fragile X Related (FXR) comprend la protéine FMRP ainsi que les homologues FXR1P et FXR2P. En plus d'une forte homologie de séquence, tous les membres de cette famille de protéines possèdent des domaines caractéristiques aux molécules liant l'ARN ainsi que des signaux d'importation et d'exportation nucléaire. FMRP est l’archétype de cette famille de protéine, puisque son absence cause le retard mental avec X Fragile. Par contre, aucune pathologie n’est associée avec la perte d’expression des homologues FXR1P et FXR2P et ce, même si ces deux protéines ont été mises en évidence dans des processus développementaux chez la souris. En effet, cette famille de protéines semble jouer un rôle primordial durant l’embryogenèse, puisque la délétion de FMR1 et FXR2 provoque des troubles cognitifs, alors que FXR1 semble plutôt jouer un rôle dans la myogenèse et la spermatogenèse chez les mammifères. Cette diversification fonctionnelle de FXR1 semble être attribuable à l’expression complexe de ses différentes isoformes. En effet, chez les mammifères, quatre des six isoformes de FXR1P (70, 74, 78 et 80 kDa) sont exprimées dans tous les tissus à l’exception des muscles striés et cardiaques où elles sont remplacées par deux isoformes dites « muscle spécifique » (82 et 84 kDa). Le nombre élevé d’isoformes de FXR1 rend cette protéine difficile à étudier chez les mammifères. Cette expression de FXR1 est hautement conservée chez tous les vertébrés et peut être décelée chez plusieurs organismes tels le poulet, le poisson zèbre ainsi que chez la grenouille Xenopus laevis. Le xénope s’avère être le modèle exemplaire, puisque l’expression de xFxr1 y est beaucoup plus simple et ce, tout en conservant l’expression tissu spécifique de ces isoformes. En effet, seule une isoforme de 84 kDa est exprimée dans tous les tissus à l’exception des muscles striés et cardiaques où il y a expression d’une isoforme de 88 kDa. Étant donné le rôle dans les cellules musculaires striées, il est impératif de comprendre les implications de l’inactivation de ce gène chez les vertébrés.<br>Fragile X Mental Retardation Protein (FMRP) is part of a mRNA-binding proteins family that includes the Fragile X Related 1 and 2 proteins (FXR1P and FXR2P). These proteins share multiple functional domains typical of mRNA-binding domain (two KH domains and 1 RGG box) as well as a nuclear and a cytoplasmic localization domain. Whereas absence of FMRP is the cause of Fragile X Mental Retardation in human, it is not known whether FXR1P and FXR2P are associated to any pathology and whether these homologous proteins can compensate for the absence of FMRP in the case of the Fragile X syndrome. Knockout mice for FXR proteins are powerful tools that are commonly used in research to shed light on the functions of these proteins and point out their embryonic involvement. However, the Fxr1 knockout mouse didn’t proved to be a good model as the two mentioned above. In mammals, we have shown that FXR1 play a key role in muscle differentiation, since two of the six isoforms are muscle specific and are believed to be essential for the normal development of the cardiac and skeletal muscle. Although essential for embryonic development, it is nearly impossible to study the developmental implication of the differential expression of these tissues specific proteins in mammals due to the large number of FXR1P isoform. Simpler model such as drosophila melanogaster are being used, but this model have only one proteins (dFMRP) which is expressed ubiquitously in this organism and do not represent the tissue specific expression of some of the family member. We choose an intermediate model such as Xenopus laevis, which is an extensively used model for developmental studies, and proceeded with the inactivation of xFxr1. In Xenopus laevis, we found two different xFxr1 proteins isoform; one short isoform (84 KDa) is ubiquitously expressed in every tissues except in muscle, whereas the long isoform (88 KDa) is expressed only in cardiac and skeletal muscle. Specific inactivation of xFxr1 messengers during the early development gave us new insight on the specific functions of these proteins during the embryogenesis and primary myogenesis.

L'acide sialique joue un rôle primordial dans les phénomènes de reconnaissance inter-cellulaires. Au cours de ce travail, les fonctions biologiques des épitopes sialylés régulés au cours du développement, en relation avec la régulation spatiale et temporelle des a2-8 sialyltransferases (ST8sia) au cours de l'embryogenèse du poisson zèbre, ont été étudiées par une combinaison d'analyses chimiques et spectrométriques. Dans un premier temps, les glycolipides, N-glycannes et O-glycannes ont été séquentiellement purifiés d'extraits totaux de poissons zèbres et étudiés par une combinaison de spectrométrie de masse, de digestion enzymatique, de dérivation chimique et de résonance magnétique nucléaire (RMN). Nous avons ainsi mis en évidence l'existence de profils de glycosylation très particuliers dominés par des composés hautement sialylés. Dans un deuxième temps, le suivi de la glycosylation au cours du développement a révélé que la polysialylation des glycoconjugués était différentiellement régulée en fonction de leur nature. Sur ces bases structurales, nous avons suivi l'expression des gènes codant pour les ST8Sias du poisson zèbre par PCR quantitative. Nous émettons l'hypothèse que les glycoprotéines polysialylées observées dans l'embryon sont héritées de la mère, tandis que les glycolipides sialylés sont synthétisés de novo par l'embryon. Enfin, l'observation de la plupart des ST8Sias par hybridation in situ montre qu'elles sont exprimées dans le système nerveux central dés les premiers stades de développement embryonnaire. L'ensemble de nos travaux démontrent l'utilisation du poisson zèbre en tant que modèle animal d'étude cohérent de la glycosylation<br>The nine-carbon sugar, sialic acid, plays important roles as the recognition epitopes in cell-cell communications. ln this thesis work, the biological functions of developmentally regulated sialylation were investigated using a combination of chemical and mass spectrometry (MS) analyses. Glycomic survey mapping permitted to identify unusual structures typified by complex sialylation patterns. The analysis of sialyltransferase and sialidase activities along development led to a working model, which proposes that the oligosialic acids from glycoproteins are maternally inherited (synthesized before fertilization) and exocytosis out of the embryo into the perivitelline space where it undergoes catabolism, whereas oligosialic acids on the glycolipids are de novo synthesized by the increasingly expressed ST8sia in the embryos. Furthermore, through whole mount in-situ hybridization, most of the ST8sia were shown to be expressed in the nervous system during early embryogenesis, with different onset and locations. ln summary, the precise MS and MS/MS-based glycomic profiles, together with detailed structural determination, quantitative analysis of the developmentally regulated oligosialylation pattern, and the spatial and temporal expression profiling of ST8sia of zebrafish, collectively provides new sialoglycobiology insights for neuroscientists at the molecular level and highlighted the significance and complicated regulation of oligosialylation in early neuronal development

Les études menées depuis de nombreuses années sur l'embryogenèse de la souris ont permis sa caractérisation morphologique. Le but de notre équipe est de participer à l'élucidation des facteurs jouant un rôle important dans le développement préimplantatoire murin. Pour cela, nous nous sommes focalisés sur un des 1ers types cellulaires déterminé à ces stades : l'endoderme primitif (EPr). L'EPr est un tissu extra-embryonnaire formant un épithélium indispensable au bon déroulement du développement et à la survie de l'embryon. Afin de mieux caractériser les facteurs génétiques et voies de signalisations impliquées dans la différenciation de l'EPr chez la souris, je me suis intéressée à la signalisation rétinoïque ainsi qu'à la voie Wnt canonique. J'ai tout d'abord analysé l'expression des marqueurs de l'EPr et de l'épiblaste (le tissu embryonnaire) par RT-PCR quantitative au cours de la différenciation de cellules F9 en cellules de l'EPr par l'acide rétinoïque. Ainsi, j'ai montré que les marqueurs endodermiques sont induits séquentiellement et dans le même ordre que in vivo. J'ai également adapté ce protocole aux embryons préimplantatoires. Grâce à l'hybridation in situ et l'immunohistochimie j'ai caractérisé les profils d'expression de différents acteurs de la voie des rétinoïdes ainsi que de Dkk1 un inhibiteur spécifique de la voie Wnt canonique.

L'expression de recepteurs fonctionnels -amino-3-hydroxy-5-methyl-isoxazole-propionate (ampa)/kainate a des stades precoces du developpement du systeme nerveux central (snc) souleve la question de leur role au cours de l'embryogenese. Nous avons d'abord analyse, chez le rat, les effets du blocage ou de la stimulation des recepteurs ampa/kainate sur des cellules dissociees de rhombencephale en culture, modele qui facilite le controle des parametres experimentaux. L'exposition a des antagonistes (competitifs aussi bien que non competitifs) provoque une mort cellulaire importante si le traitement a lieu pendant les premiers jours in vitro (jiv). En revanche, l'application de kainate ou de trifluoromethyl-ampa n'entraine des pertes cellulaires neuronales que si elle est plus tardive. L'exposition precoce aux agonistes modifie le niveau d'activite des recepteurs permeables aux cations divalents sans affecter la survie cellulaire. Le deficit en neurones (mais pas en cellules gliales) observe dans les cultures traitees est du essentiellement a une forte augmentation de la mort cellulaire (en partie de type apoptotique) et non a une baisse de la proliferation. Un deuxieme modele (cultures de tranches de rhombencephale et de moelle epiniere d'embryons de rat de 13 et 14 jours) a confirme la sensibilite des cellules embryonnaires au blocage ou a la stimulation des recepteurs. Ensemble, ces donnees suggerent que les cellules neurales dotees de recepteurs ampa/kainate, et peut-etre secondairement d'autres cellules, necessitent un niveau approprie d'activation de ces recepteurs pour leur survie et leur maturation. Nous avons pu constater que des recepteurs ampa/kainate fonctionnels existent chez l'homme a des stades embryonnaires. La consommation maternelle de substances susceptibles d'alterer l'activite de ces recepteurs pourrait perturber la formation du snc, si ces substances traversent la barriere placentaire.

Les canaux calciques actives par le voltage sont des complexes multimeriques composes entre autre, d'une sous-unite 1 constituant le pore du canal permettant le passage des ions ca 2 +. Ces canaux, classes selon des criteres pharmacologiques et biophysiques en six classes differentes, sont impliques dans de nombreuses fonctions cellulaires telles que la contraction musculaire, la liberation de neurotransmetteurs ou l'activation d'enzymes. Nous avons etudie les canaux calciques cardiaque et squelettique de type l impliques notamment dans le couplage excitation-contraction des muscles. En complement d'etudes electrophysiologiques, nous avons, a l'aide d'anticorps specifiques des sous-unites 1 squelettique ou cardiaque, suivi le profil d'expression de chacune de ces sous-unites grace a la lignee cellulaire h9c2 exprimant les deux sortes de canal. L'application d'acide retinoique, connu pour son implication dans la cardiogenese de l'embryon de mammifere, a montre une modulation de l'expression proteique des sous-unites canalaires. Par les techniques de western blot et d'immunolocalisation, nous avons mis en evidence sur des myocytes cardiaques de rat et humains fraichement dissocies, la presence de la sous-unite 1 squelettique en plus de la sous-unite cardiaque. Le role de cette sous-unite squelettique au niveau cardiaque reste a etre defini. Nous avons enfin detecte la presence de cette sous-unite 1 squelettique sur des cellules granulaires de souris mises en culture.

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<br>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

L’acide rétinoïque (AR), dérivé actif de la vitamine A (rétinol) circulante, est une petite molécule lipophile contrôlant divers aspects de la mise en place du système nerveux central des vertébrés. L'AR influence notamment le développement précoce du cerveau antérieur, où il contrôle la prolifération et la survie des cellules progénitrices dans l'épithélium neural prosencéphalique. Le développement neural est un processus qui s'articule en trois grandes étapes : la phase d'expansion latérale (E9,5-E10,5 chez la souris), la phase de neurogenèse (E11,5-stades périnataux) et la phase de gliogenèse (stades périnataux-adulte). Nous avons montré que l'AR produit par les méninges à partir de E13 influence la spécification et la migration neuronale au cours de la phase de neurogenèse. De plus, nos travaux suggèrent un rôle plus précoce de l'AR pour la formation et la prolifération des populations progénitrices et neuronales avant et au début de la phase de neurogenèse. Une combinaison de signaux intrinsèques et extrinsèques contrôle divers aspects du développement neural cortical. Nos travaux placent l'AR parmi ces facteurs modulateurs de la neurogenèse corticale<br>Retinoic acid (RA), an active vitamin A (retinol) metabolite, is a small lipophilic molecule controlling numerous events during central nervous system development in vertebrates. RA is involved in early forebrain development by controlling cell proliferation and survival in the prosencephalic neuroepithelium. Neural development is a process progressing through three key steps: a phase of lateral expansion (E9.5-E10.5 in the mouse), a phase of neurogenesis (E11.5-perinatal stages) and a gliogenic phase (perinatal stages-adult). My work has shown that RA produced by the developing meninges from E13 influences neuronal specification and migration during the phase of neurogenesis. Moreover, our data suggest an earlier role of RA during the production and proliferation of progenitor and neuronal populations, before and at the onset of the neurogenic phase. A combination of extrinsic and intrinsic signals is required to orchestrate the various aspects of cortical development. RA is likely to be one of such extrinsic factors modulating cortical neurogenesis

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI)<br>Down syndrome (DS) is the result of trisomy of human chromosome 21 (Hsa 21) and occurs in approximately 1/700 live births. Mouse models of DS have been crucial in understanding the gene-phenotype relationships that underlie many DS anomalies. The Ts65Dn mouse model, trisomic for half of the Hsa 21 orthologs replicates many DS phenotypes including craniofacial alterations such as a small, dysmorphic mandible, midface, and maxilla. Other mouse models, such as the Ts1Rhr which contains a triplication of 33 Hsa 21 orthologs, have been used to better understand the genes responsible for craniofacial alterations. Our laboratory has demonstrated that the postnatal mandibular phenotype found in Ts65Dn mice can be traced back to an original neural crest cell (NCc) deficit in the developing first pharyngeal arch (PA1) at embryonic day 9.5 (E9.5). Furthermore, evidence suggested that both a proliferation deficit in the PA1 and a migration deficit in the NCC from the neural tube (NT) could be the mechanism behind this deficit. However, the molecular mechanisms behind these deficits remain to be elucidated. Due to the involvement of the Hsa 21 genes DYRK1A and RCAN1 in regulation of signaling pathways including NFATc (NFAT2), a transcription factor known to influence cellular proliferation and, later, bone development, we hypothesized that dysregulation of these genes could underlie the cellular deficit in the PA1. Furthermore, we hypothesized that targeting Dyrk1a by decreasing activity or available protein could ameliorate the established deficits. Through the use of RNA isolation techniques and cell culture systems of cell from the PA1 and NT of E9.5 Ts65Dn, Ts1Rhr, and control embryos, we established that trisomic genes Dyrk1a and Rcan1 ara dysregulated in both structures and that these two genes may interact. Furthermore, we established that a proliferation deficit in the Ts65Dn PA1 and a migration deficit in the Ts65Dn PA1 and NT exists at E9.5 and can be rescued to euploid levels in vitro with the addition of the Dyrk1a inhibitor, EGCG, a green tea polyphenol. We also confirmed that harmine, a more highly studied and specific Dyrk1a inhibitor, is capable of similar effects on proliferation of PA1 cell from E9.5 Ts65Dn embryos. Furthermore, when Ts65Dn pregnant mothers were treated with EGCG in vivo, the cellular deficit found in the developing E9.5 embryonic PA1 was rescued to near euploid volume and NCC number. Treatment with EGCG did not adversely impact litter size or embryonic development. Interestingly, euploid embryonic volume increased with EGCG treatment. Expression analysis of the E9.5 PA1 of EGCG treated Ts65Dn and control embryos revealed dysregulation of several genes involved in craniofacial and developmental pathways including Dyrk1a, Rcan1, Ets2 and members of the sonic hedgehog pathways. Our novel results provide a foundation for better understanding the molecular mechanisms of craniofacial development and may provide evidence-based therapeutic options to improve the quality of life for individuals with DS.

Patterns of nest attendance behavior by breeding birds represent a parent-offspring trade-off in which adults balance self-maintenance with parental care decisions. Incubation, in particular, is of interest because adults must provide an environment suitable for embryonic development through nest-building and contact-incubation. We evaluated how adult incubation constancy and nest visitation rates varied with life and natural history traits of temperate and tropical bird species. We found that constancy did not differ by latitude or with nest survival rate. A strong negative correlation between incubation constancy and egg mass relative to adult body mass was present. Birds with low constancy tended to have larger relative egg masses and higher basal metabolic rate. Because adult incubation constancy is relatively plastic (i.e., varies with ambient temperature), birds with larger relative eggs may respond to lower cooling rates rather than direct selection for higher or lower constancy. We then assessed if rates of nest visitation (trips to nests by adults during incubation and nestling phases) followed the predictions of the Skutch hypothesis. Skutch suggested that birds nesting in environments with high levels of nest predation would reduce numbers of trips to their nests so as to minimize the risk of visual detection by nest predators. We found support for the basic pattern predicted by Skutch. We also extended his hypothesis to predict other behavior associated with nesting, such as responses of parents to intruders at the nest. Despite apparently early departure from the nest site, adults with higher visitation rates remained conspicuous around the nest site. Thus, while the flight initiation distance from the human observer was earlier than expected, conspicuousness of behavior was associated with nest visitation rate. Finally, we assessed how an environmental variable, photoperiod, might influence rate of embryonic development in a wild songbird, Sylvia atricapilla. We exposed eggs throughout the incubation period to daily photoperiods consisting of 4 hours of light and 20 hours of dark (4L), 12 hours light and 12 hours dark (12L), 20 hours light and 4 hours dark (20L) and a skeleton photoperiod with two 1-hour pulses of light that framed a 20-hour day. We found that the skeleton treatment group differed significantly from our 4L and 12L, but not the 20L treatment groups. The skeleton photoperiod accelerated embryonic development. We suggest that photoperiod may influence incubation period in wild birds and could account for some portion of the widely observed latitudinal variation in incubation period of songbirds. We encourage others to assess how photoperiod interacts with parental attendance patterns to affect embryonic development.<br>Graduation date: 2013<br>Access restricted to the OSU Community at author's request from March 13, 2013 - March 13, 2015

No<br>During development, multipotent progenitor cells establish tissue-specific programs of gene expression. In this paper, we show that p63 transcription factor, a master regulator of epidermal morphogenesis, executes its function in part by directly regulating expression of the genome organizer Satb1 in progenitor cells. p63 binds to a proximal regulatory region of the Satb1 gene, and p63 ablation results in marked reduction in the Satb1 expression levels in the epidermis. Satb1(-/-) mice show impaired epidermal morphology. In Satb1-null epidermis, chromatin architecture of the epidermal differentiation complex locus containing genes associated with epidermal differentiation is altered primarily at its central domain, where Satb1 binding was confirmed by chromatin immunoprecipitation-on-chip analysis. Furthermore, genes within this domain fail to be properly activated upon terminal differentiation. Satb1 expression in p63(+/-) skin explants treated with p63 small interfering ribonucleic acid partially restored the epidermal phenotype of p63-deficient mice. These data provide a novel mechanism by which Satb1, a direct downstream target of p63, contributes in epidermal morphogenesis via establishing tissue-specific chromatin organization and gene expression in epidermal progenitor cells.

Thymic epithelial cells (TECs) are the main component of the thymic stroma, which supports T-cell proliferation and repertoire selection. Here, we demonstrate that Cbx4, a Polycomb protein that is highly expressed in the thymic epithelium, has an essential and non-redundant role in thymic organogenesis. Targeted disruption of Cbx4 causes severe hypoplasia of the fetal thymus as a result of reduced thymocyte proliferation. Cell-specific deletion of Cbx4 shows that the compromised thymopoiesis is rooted in a defective epithelial compartment. Cbx4-deficient TECs exhibit impaired proliferative capacity, and the limited thymic epithelial architecture quickly deteriorates in postnatal mutant mice, leading to an almost complete blockade of T-cell development shortly after birth and markedly reduced peripheral T-cell populations in adult mice. Furthermore, we show that Cbx4 physically interacts and functionally correlates with p63, which is a transcriptional regulator that is proposed to be important for the maintenance of the stemness of epithelial progenitors. Together, these data establish Cbx4 as a crucial regulator for the generation and maintenance of the thymic epithelium and, hence, for thymocyte development.