Établissement des axes embryonnaires au cours du développement du poisson zèbre

Establishment of the embryonic axes during the zebra-fish embryogenesis

Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, Cnrs/Inserm/ULP, 1, rue Laurent Fries, BP 163, CU de Strasbourg, 67404 Illkirch Cedex, France

Résumé

La définition des axes embryonnaires au cours du développement du poisson zèbre s’effectue au stade blastula. L’embryon consiste alors en une couche de cellules recouvrant le vitellus. Les cellules, initialement toutes identiques, vont progressivement acquérir une identité propre en fonction de leurs coordonnées spatiales (dorsoventrale et antéro-postérieure) dans l’embryon. Ces coordonnées sont définies via deux gradients d’activité de molécules sécrétées appartenant à la superfamille des TGFβ : les bone morphogenetic protein (BMP, pour l’axe D/V) et les facteurs activine et nodal (pour l’axe A/P). Ces gradients d’activité sont finement réglés par des facteurs sécrétés agissant comme des inhibiteurs. L’activité des BMP est contrôlée au niveau de son expression via les FGF (FGF8) ainsi que par noggin et chordin qui se fixent sur les BMP et les empêchent de stimuler leur récepteur spécifique. Pour les facteurs activine et nodal, l’activité est réglée par un autre TGFβ (antivin) qui agit comme un inhibiteur compétitif de la fixation de ces ligands sur leur récepteur. Les recherches actuelles et futures visent à examiner les interactions entre ces voies ainsi qu’avec d’autres voies de signalisation impliquées lors de l’embryogenèse précoce : les Wnt et les rétinoïdes.

Abstract

The definition of embryonic axes during zebrafish embryogenesis occurs during blastula stage. At this stage the embryo consits of a single cell layer on top of the yolk. During this stage, cells which are initially identical progressively acquire their own identity which depends on their spatial (dorso-ventral and antero-posterior) coordinates into the embryo. These coordinates are established as the result of two gradients of activity of secreted molecules belonging to the TGF|3 superfamily: the bone morphogenetic proteins (BMPs, for the D/V axis) and the Activin and Nodal factors (for the A/P axis). The activity of these molecules is tightly regulated by other secreted factors acting as specific inhibitors. The activity of BMPs is controlled at 2 different levels. First their expression pattern is regulated by members of the FGF family (in particular by FGF8). Second BMPs activity is controlled by factors such as Noggin and Chordin which directly bind to BMPs preventing them to stimulate their cognate receptor. For the A/P axis, activity of Activin and Nodal is regulated by another member of the TGFβ superfamily (Antivin) which acts as a competitive inhibitor at the level of the binding of Activin/Nodal on their specific receptor.