7/21/2019 TD Dveloppement des ailes de drosophile

1/3

TD1 Dveloppement des ailes

de la drosophile

On s'intresse dans ce TD la mtamorphose: Mtamorphose complte : insecte holomtabole, la larve se nourrit de choses

compltement diffrentes quand elle devient adulte (cest le cas de la drosophile)

Mtamorphose incomplte

Aprs l'embryon, on obtient une larve acphale, la larve grandit pour arriver la formation d'une

pupe (nymphe) qui sous linfluence de l'ecdysone va subir la mtamorphose

Dans la nymphe, il y a des disques imaginaux d'origines ectodermiques, il y en a pour chaque

organe (2 pour les antennes, 2 pour les yeux, 2 pour les glandes salivaires, 2 pour les ailes, 2

pour les ailes...) en tout 9 paires de disques imaginaux

2 grosses tapes pour transformer les disques imaginaux en organe (les ailes en loccurrence):L'version: on forme une espce de boutonUne phase d'allongement : on aura une face ventrale et dorsale, donc l'aile a 2 pithliumscolls l'un l'autre

Dveloppement animal et vgtal

1 sur 3

7/21/2019 TD Dveloppement des ailes de drosophile

2/3

Il y a 3 axes qui vont dfinir l'aile:" - L'axe dorso-ventral (partie ventrale et la partie de l'aile appose l'abdomen)" - L'axe proximo-distal (la base de l'aile qui est attache au thorax est la partie proximale)" - L'axe antro-postrieur (partie antrieure et celle qui porte la soie)Ces 3 axes se mettent en forme en mme temps

Expriences de Hadorn:Il prend des disques imaginaux alaires et on les transplante dans une drosophile adulte, mais

rien ne se passe, les disques restent l'tat indiffrenci

Il prend des disques imaginaux et les transplante dans une larve, cette fois-ci, les organes

surnumraires se dveloppent (4 paires d'ailes), il fait un signal pour que ces disques se

diffrentient

Ces disques ne se diffrentient pas n'importe ou. Chez l'adulte, la paire d'ailes est porte par ledeuxime segment thoracique (segment T2). Le segment T2 provient des parasegments 4 et 5

(postrieur 4, antrieur 5)

Dans le segment T2, il y aura une srie de gnes durant le dveloppement embryonnaire:" - Gnes maternels effets maternels" - Gnes zygotiques (GAP, pair rules)Aprs lexpression des gnes GAP et pair rules, il y aura lexpression des gnes didentits

segmentaires et des gnes homotiques (gnes Hox 8 gnes). Les gnes Hox sont tous

sur le mme chromosome (3) et sont organiss en 2 complexes:" - Complexe antnnapedia" - Complexe bithorax (3 gnes) : le gne Ubr (ultrabithorax), il contrle l'identit des" segments dans les 2 segments abdominaux

Le mutant bithorax: on a une substitution du balancier par une partie antrieure d'aileLe mutant postbithorax: forme dans le compartiment postrieur de T3, la portion postrieure

de laile

Le mutant bithorax + postbithorax aura des ailes surnumraires (2 paires d'ailes)

Le mutant contrabithorax : partie postrieure de l'aile devient partie postrieure altre(balancier)

Les gnes d'identit segmentaire: engrailed (en) et wingless (wg)Engrailed : c'est un facteur de transcription. Il sexprime dans la partie postrieure du disqueimaginal

Mthode de recombinaison mitotique pour teindre le gne engrailed uniquement dans le

disque et non pas dans toute la larve. Le systme ne marche que si on parle de drosophile

homozygote pour engrailed. Il faut pour cela ouvrir la larve, et irradier avec un fin pinceau une

Dveloppement animal et vgtal

2 sur 3

7/21/2019 TD Dveloppement des ailes de drosophile

3/3

partie du disque, il y aura des recombinaisons mitotiques surtout dans les cellules irradies et

certaines cellules filles n'auront plus l'allle engrailed. On aura sur certaines parties des dfauts

d'expressions. Il y aura une partie d'aile normale et une autre partie d'aile qui se dveloppe, il y

aura une nouvelle frontire antro-postrieure qui se dveloppe

On en dduit que le gne engrailed est impliqu dans le dveloppement de la partie

postrieure. C'est un gne slecteur qui imprime la position postrieure au niveau de l'aile

Engrailed va aller dans le noyau pour activer un autre facteur hedgehog (hh)

Hedgehog sexprime normalement sur le pourtour du disque imaginal, mais on va le forcer

s'exprimer dans la partie postrieure : flipout cassette, pour se faire, on injecte des vecteurs(plasmides)

Il faut un systme pour visualiser la protine. Pour cela on met un deuxime plasmide qui va

permettre de faire dmarrer le systme plus haute temprature, c'est le contrle idal qui

permet de voir la mtamorphose. Aprs augmentation de la temprature, un fragment d'ailesurnumraire va apparaitre avec 2 rgions antrieures

Hedgehog va activer son tour decapentaplegic (dpp) (activation indirecte), mais de son cot

engrailed va inhiber l'expression de dpp

dpp va permettre d'activer d'autres molcules qui vont former des gradients: omb et spalt. Cecipermet, de dlimiter un patron interveine (L1) (L2) (L3) (L4) (L5) (futures veines dans les ailes

de la drosophile)

Pour l'axe dorso-ventral:Cot dorsal: gne slecteur (apterous) va induire serrat et fringe qui diffusent, elles sont des

ligands pour le rcepteur notch

Cot ventral: il y a un autre ligand de notch (delta) produit par un autre mcanisme.Le fait d'avoir ses ligands sur la partie dorsale, cela bloque le signal de transduction de notch.

Fringe diffuse la frontire et favorise l'interaction notch delta ce qui va produire wingless

Pour l'axe proximo-distale:Partie distale: wingless va activer un certain nombre de gnes vestigial (Vg...)Partie proximale : c'est ddp qui sera important, il va agir sur des rcepteurs de types EGF

qui activent des gnes de la charnire

Dveloppement animal et vgtal

3 sur 3