The role of Imp and Syp RNA-binding proteins in the precise control of motor neuron number in a single neural stem cell lineage, and development of a MERFISH platform for Drosophila spatial transcriptomics

Ce projet de thèse utilise Drosophila melanogaster pour disséquer les mécanismes régissant le nombre précis et constant de neurones. J'ai étudié comment les cellules souches neurales dans le cordon nerveux ventral, appelées neuroblastes (NBs), contrôlent le nombre de progéniture et, au-delà de l'activité des NBs, comment le destin des motoneurones immatures (iMNs) joue un rôle crucial. Plus précisément, au sein de la lignée de neuroblastes Drosophila Lin A/15, qui produit des motoneurones et de la glie, environ 40 % des iMNs subissent l'apoptose. Avec des collègues, nous avons identifié deux protéines de liaison à l'ARN, Imp et Syp, comme régulateurs clés : l'expression d'Imp est corrélée à la survie des iMNs, tandis que les iMNs Imp-négatives et Syp-positives subissent l'apoptose. Mes découvertes ont révélé que les iMNs nées tardivement, normalement éliminées, n'expriment pas le code combinatoire correct de facteurs de transcription (mTFs) spécifiant l'identité des MNs nés précocement. De manière cruciale, la manipulation d'Imp et de Syp dans la lignée Lin A/15 a modifié le profil mTF des iMNs nées en dernier pour qu'il ressemble à celui des MNs nés plus tôt, favorisant ainsi leur survie. De plus, imposer génétiquement le code mTF des MNs nés précocement était suffisant pour promouvoir la survie des iMNs. Ces résultats démontrent un mécanisme moléculaire par lequel l'expression temporellement différentielle d'Imp et de Syp chez les iMNs couple la génération neuronale précise avec l'acquisition d'identité en régulant les mTFs déterminant le destin, suggérant un mécanisme fondamental et conservé dans la neurogenèse.S'appuyant sur certaines des méthodes appliquées dans la première partie, mon projet a ensuite évolué vers la mise en œuvre de la transcriptomique spatiale basée sur l'imagerie, spécifiquement l'Hybridation in situ par Fluorescence Multiplexée et Robuste aux Erreurs (MERFISH), dans le but de profiler spatialement et quantitativement l'expression génique des facteurs de transcription et d'autres gènes signatures dans les disques imaginaux de patte de Drosophila à résolution unicellulaire. De plus, ces efforts ont également contribué à la mise en place d'une plateforme d'omique spatiale polyvalente et indépendante de l'espèce.