Intraflagellar transport : construction and movement of trains in the trypanosome flagellum
Le transport intraflagellaire : construction et déplacement des trains dans le flagelle du trypanosome
Résumé
Cilia and flagella are essential organelles composed of 9 doublet microtubules. They contain at least 500 proteins and their construction is mainly done by adding new subunits at the distal end. They are transported byIntraflagellar transport (IFT), the movement of trains composedof two protein complexes between the flagellar membrane and the microtubule doublets by driven by molecular kinesin and dynein motors. My thesis project is based on the role and functioning of IFT using the protistTrypanosoma brucei as a model organism. The goal of my thesis project was (i) to determine how IFT trains are assembled by establishing the link between their molecular composition and their structure and (ii) to establish the route taken by IFT trains within the flagella. By combining light microscopy and electron microscopy approaches after RNAi targeting of genes coding for IFT train components, we have demonstrated their contribution to the construction of IFT trains. We propose a new model to explain train formation and their entry in the flagellum. By three-dimensional electron microscopy (FIB-SEM), we have also shown where IFT trains are located. Trains are specifically found on 4 microtubule doublets out of the 9 available. These results have been obtained bothin vitro and ex vivousing parasites developing in the tsetse fly.Comparison of the results with the literature highlights the flexibility of transport depending on the anatomy of cilia and flagella.
Les cils et flagelles sont constitués d’un cylindre de neuf doublets de microtubules périphériques appelé axonème. Ils contiennent au moins 500 protéines et leur construction s’effectue essentiellement par addition de nouvelles sous-unités à l’extrémité distale. Les composants du flagelle y sont acheminés par le transport intraflagellaire (IFT), le déplacement de « trains » formés de deux complexes de protéines, entre la membrane flagellaire et les doublets de microtubules par des moteurs moléculaires de type kinésine et dynéine. Mon projet de thèse s’articule autour du rôle et du fonctionnement de l’IFT en utilisant comme modèle d’étude le protiste Trypanosoma brucei. Les objectifs de ma thèse étaient (i) de déterminer comment les trains IFT sont assemblés en établissant le lien entre leur composition moléculaire et leur structure et (ii) d’établir le trajet emprunté par les trains IFT au sein de l’organite. En combinant des approches de microscopie photonique et de microscopie électronique après ciblage par ARNi de gènes encodant des protéines constituants les trains IFT, nous avons mis en évidence leur contribution à la construction des trains IFT et la régulation de leur longueur. Nous proposons un nouveau modèle pour expliquer la formation des trains et leur entrée dans le compartiment flagellaire. Par microscopie électronique tridimensionnelle (FIB-SEM), nous avons démontré qu’après leur assemblage, les trains IFT sont localisés au niveau de seulement 4 doublets de microtubules sur les 9 disponibles. Ces résultats ont été obtenus à la fois in vitro et ex vivo sur des parasites se développant chez la mouche tsé-tsé. La comparaison des résultats avec la littérature met en exergue la flexibilité du transport en fonction de l’anatomie des cils et flagelles.
Domaines
Biologie cellulaire
Origine : Version validée par le jury (STAR)