Dynamique, évolution et mécanismes moléculaires de l'élongation de l'axe corporel chez les amniotes

La ligne primitive est une structure déterminante de la gastrulation des oiseaux et des mammifères, où les cellules s'internalisent et se différencient en les feuillets embryonnaires primaires : l'endoderme, le mésoderme et l'ectoderme. Dans une étape ultérieure, la ligne primitive régresse, déposant dans son passage les progéniteurs de l'ensemble du corps post-crânien (par exemple, les vertèbres, la moelle épinière et les membres). Le mécanisme par lequel la ligne primitive passe de la production des feuillets embryonnaires primaires à celle de progéniteurs axiaux n'est pas connu, et la manière dont ces processus sont liés fait l'objet d'un débat. En analysant la formation et la régression de la ligne primitive dans des embryons de caille, nous démontrons que les deux processus impliquent des dynamiques cellulaires et tissulaires similaires, différant principalement dans les destins que les cellules acquièrent lors de l'internalisation, NODAL jouant un rôle central dans ce processus. Alors que la signalisation NODAL spécifie l'endoderme et le mésoderme antérieur pendant la gastrulation, son arrêt soudain déclenche la régression de ligne primitive et la formation de l'axe corporel qui s'ensuit. De plus, nous montrons que dans les embryons de serpent et de tortue, l'ouverture ancestrale du blastopore caractérisant la gastrulation des reptiles fusionne pour former une ligne primitive en régression, dont l'émergence coïncide avec l'arrêt de l'expression de NODAL. Dans l'ensemble, nos résultats identifient l'arrêt de la signalisation NODAL comme un interrupteur critique mettant fin à la gastrulation et entraînant la formation d'un corps post-crânien via la régression de la ligne primitive, dont nous montrons qu'il s'agit d'une caractéristique générale des amniotes. Nos travaux, qui mettent en évidence la régulation de l'émergence du plan corporel, accéléreront l'ingénierie des types de cellules et clarifieront également les aspects évolutifs de la ligne primitive et de la formation du corps des amniotes en général.