Évolution et développement des métazoaires

Co-responsable : Michel VERVOORT

Tél. : 33 (0)157278002
vervoort.michel(at)ijm.univ-paris-diderot.fr

Notre équipe cherche à reconstituer les grandes étapes de l'évolution des animaux grâce à l'analyse comparative des réseaux génétiques qui contrôlent la mise en place du plan d'organisation au cours du développement.

Notre modèle de prédilection est l'annélide marin Platynereis dumerilii, une espèce facile à élever au laboratoire et dont les embryons se prêtent particulièrement bien aux expérimentations de biologie moléculaire. Les annélides font partie des trochozoaires, un vaste ensemble phylogénétique qui comprend également les mollusques et les plathelminthes. Les trochozoaires constituent la troisième grande branche des bilatériens aux côtés des deutérostomiens (vertébrés, échinodermes,...) et des ecdysozoaires (arthropodes, nématodes,...).

Fig. 1 : La tête de l'annélide Platynereis dumerilii. Photo de Nicolas Dray

Les principaux axes de recherche sont :

• Le dernier ancêtre commun des bilatériens (Urbilateria) était-il un animal segmenté ? Nous cherchons à  identifier les gènes responsables de la formation des segments chez Platynereis. Certains de ces gènes comme engrailed, wingless ou hedgehog jouent apparemment le même rôle que chez les insectes. Nous approfondissons ces résultats en étudiant le rôle des voies de signalisation Wnt/?-caténine, Hedgehog et Notch dans la formation des segments.

Fig. 2 : Profils d'expression de 2 gènes impliqués dans la formation des segments chez une larve trochophore de Platynereis : NK4 en vert et Lbx en rouge. Image de microscopie confocale. Travail de Bruno Hudry, Martine Le Gouar et Nicolas Dray.

• Quelle était l'architecture du système nerveux chez Urbilateria et comment se formait-il ? Des similitudes frappantes existent au niveau génétique dans la formation des systèmes nerveux chez les vertébrés et Platynereis. Les insectes paraissent plus dérivés de ce point de vue. En élucidant les mécanismes de la neurogenèse et de la morphogenèse du système nerveux chez l'annélide, nous espérons pouvoir déterminer les caractéristiques ancestrales et conséquemment comprendre l'origine du système nerveux complexe et condensé des vertébrés.

 Fig. 3 : Formation du système nerveux au niveau de la zone de croissance postérieure de Platynereis. Les nerfs sont marqués par un anticorps anti-tubuline acétylée (en vert) et les cellules neurales en différenciation avec une sonde ARN synaptotagmin. Film 3D de microscopie confocale. Travail de Pierre Kerner.

Sélection de publications

Demilly A, Simionato E, Ohayon D, Kerner P, Garcès A, Vervoort M. (2011) Coe genes are expressed in differentiating neurons in the central nervous system of protostomes. PLoS One. 6(6):e21213.
Abstract

Janssen R, Le Gouar M, Pechmann M, Poulin F, Bolognesi R, Schwager EE, Hopfen C, Colbourne JK, Budd GE, Brown SJ, Prpic NM, Kosiol C, Vervoort M, Damen WG, Balavoine G, McGregor AP. (2010) Conservation, loss, and redeployment of Wnt ligands in protostomes: implications for understanding the evolution of segment formation. BMC Evol Biol 10:374.
Abstract

Dray N, Tessmar-Raible K, Le Gouar M, Vibert L, Christodoulou F, Schipany K, Guillou A, Zantke J, Snyman H, Béhague J, Vervoort M, Arendt D, Balavoine G. (2010) Hedgehog signaling regulates segment formation in the annelid Platynereis. Science 329:339-42.
Abstract

Richards G., Simionato E., Perron M., Adamska M., Vervoort M., & Degnan B.M. (2008).  Evolutionary origins of the neurogenic circuit: evidence from sponges. Curr Biol 18:1156-61.
Abstract

Denes, A.S., Jekely, G., Steinmetz, P.R.H., Raible, F., Snyman, H., Prud'homme, B., Ferrier, D.E.K. Balavoine, G. & Arendt, D. (2007) Molecular Architecture of Annelid Nerve Cord Supports Common Origin of Nervous System Centralization in Bilateria. Cell 129:1–12.
Abstract

Dernière modification 21/12/2011

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