Guigage axonal dans le système nerveux ventral chez Drosophila: rôles du récepteur DRL et de son...

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Guigage axonal dans le système nerveux ventral chez Drosophila: rôles du récepteur DRL et de son ligand WNT5 Jean-Maurice Dura Institut de Génétique Humai [email protected] Callahan et al., Nature 1995 Bonkowsky et al., Nature 1999 Yoshikawa et al., Nature 2003

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Guigage axonal dans le système nerveux ventral chezDrosophila: rôles du récepteur DRL et de son ligand WNT5

Jean-Maurice Dura Institut de Génétique [email protected]

Callahan et al., Nature 1995Bonkowsky et al., Nature 1999Yoshikawa et al., Nature 2003

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Strong similarities between Drosophila and human

• More than 50% of the 15.000 Drosophila genes have a strong similarity with a human gene.

• Amongst 289 human genes involved in a severe pathology, 177 have a clear homologue in Drosophila. • Numerous molecular pathway are very well conserved (signal transduction; neurotransmitters; etc......).

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Crible “enhancer trap” avec P[etau-lacZ] qui permetde bien visualiser les trajets axonaux - crible de 2400nouvelles insertions au hasard.

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+/+ anti-HRP drlP[etau-lacZ]/+ anti-gal

200 interneurons / hemisegment 20 interneurons / hemisegment

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drlP : insertion - allèle perte de fonction - lacZ exprimé comme drl+ drlPexc : excision précise - allèle sauvagedrlR : délétion - allèle null

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drlP/+drlP/+

drlP/drlP drlP/drlR

[+]

[-]

[+]

[-]

10% cross in PCdefasciculation

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drlP/drlPexc

[+]

drlR/drlR

[-]

anti-Fas2

anti-DRL

@ 10h

anti-DRL

@ 11.5h

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The DRL protein

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30% cross in PC

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drlP : insertion - allèle perte de fonction - lacZ exprimé comme drl+

drlPexc : excision précise - allèle sauvagedrlR : délétion - allèle nulldrlRed2 : allèle null - lacZ exprimé comme drl+

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in yeastGAL4 881 aa: regulator of transcription of genes induced by galactose (GAL10 and GAL1) by directly binding to 4 related 17 bp sites defining an Upstream Activating Sequences (UAS)

in Drosophila (transgenesis via P transposable element)

(no deleterious effect)

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eagle-GAL4 + UAS-tau-lacZ +UAS-drl +UAS-drlE:cross in AC + PC cross only in AC cross in AC + PC

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drl instructs crossing axons to choose AC: - attractive to AC?

- repulsive to PC?

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ap-GAL4/UAS-tau-lacZ ap-GAL4/UAS-tau-lacZ; 2xUAS-drl

drl recognizes a repulsive cue in the PC

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ap-GAL4/UAS-tau-lacZ

+ UAS-drl : no crossing - no effect

+ UAS-comm : crossing in AC +PC+ UAS-comm + UAS-drl : crossing only in AC+ UAS-comm + UAS-drlE : crossing in AC +PC

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The DRL protein

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DRL-myc soluble extracellular domain probe:should correspond to putative DRL ligand

red: DRL-mycgreen: endogenousdrl expression

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Looking for the ligand

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genetic screen for DRL ligand:suppression of drl gain-of-function80% genome deficiencies screeneg-GAL4 UAS-drl; def/+250 defs one by oneOne particular def is selected, then overlaping defs,and finally producing mutant of interesting gene

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Wnt5 transcripts are localized in the PC

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WNT5 protein is localized in the PC and in the AC

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DRL-myc soluble extracellular domain probe:should correspond to putative DRL ligand

red: DRL-mycgreen: endogenousdrl expression

myc

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Embryos stained with BP102 (all axons)

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embryos stained for subsets of AC axons:+/Y; drlP/+ +/Y; drlP/drlR Wnt5D7/Y; drlP/+

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embryos stained forsubsets of PC axons:Wnt5 mutants are normal

embryos stained for all axons: anti-HRPmidline glia GAL4/UAS-Wnt5;

drl+/drl+ drl-/drl-

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Fc

embryos stained with DRL-Fc

DRL-Fc

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embryos stained with DRL-Fc

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drl- embryos stained with DRL-Fc DRL-Fc immunoprecipitates WNT5

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