Tesi: "Larves de poisson zèbre"

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Poirier, Jasmine. "Segmentation de neurones pour imagerie calcique du poisson zèbre : des méthodes classiques à l'apprentissage profond". Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/36452.

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Abstract (sommario):

L’étude expérimentale de la résilience d’un réseau complexe repose sur la capacité à reproduire l’organisation structurelle et fonctionnelle du réseau à l’étude. Ayant choisi le réseau neuronal du poisson-zèbre larvaire comme modèle animal pour sa transparence, on peut utiliser des techniques telles que l’imagerie calcique par feuillet de lumière pour imager son cerveau complet plus de deux fois par seconde à une résolution spatiale cellulaire. De par les bonnes résolutions spatiale et temporelle, les données à segmenter représentent par le fait même un gros volume de données qui ne peuvent être traitées manuellement. On doit donc avoir recours à des techniques numériques pour segmenter les neurones et extraire leur activité.Trois techniques de segmentation ont été comparées, soit le seuil adaptatif (AT), la forêtd’arbres décisionnels (ML), ainsi qu’un réseau de neurones à convolution (CNN) déjà entrainé. Alors que la technique du seuil adaptatif permet l’identification rapide et presque sans erreurdes neurones les plus actifs, elle génère beaucoup plus de faux négatifs que les deux autres méthodes. Au contraire, la méthode de réseaux de neurones à convolution identifie plus deneurones, mais en effectuant plus de faux positifs qui pourront, dans tous les cas, être filtrés parla suite. En utilisant le score F1 comme métrique de comparaison, les performances moyennes de la technique de réseau de neurones (F1= 59,2%) surpassent celles du seuil adaptatif (F1= 25,4%) et de forêt d’arbres de décisions (F1= 48,8%). Bien que les performances semblent faibles comparativement aux performances généralement présentées pour les réseauxde neurones profonds, il s’agit ici d’une performance similaire à celle de la meilleure techniquede segmentation connue à ce jour, soit celle du 3dCNN, présentée dans le cadre du concours neurofinder (F1= 65.9%).
The experimental study of the resilience of a complex network lies on our capacity to reproduceits structural and functional organization. Having chosen the neuronal network of the larvalzebrafish as our animal model for its transparency, we can use techniques such as light-sheet microscopy combined with calcium imaging to image its whole brain more than twice every second, with a cellular spatial resolution. Having both those spatial and temporal resolutions, we have to process and segment a great quantity of data, which can’t be done manually. Wethus have to resort to numerical techniques to segment the neurons and extract their activity. Three segmentation techniques have been compared : adaptive threshold (AT), random deci-sion forests (ML), and a pretrained deep convolutional neural network. While the adaptive threshold technique allow rapid identification and with almost no error of the more active neurons, it generates many more false negatives than the two other methods. On the contrary, the deep convolutional neural network method identify more neurons, but generates more false positives which can be filtered later in the proces. Using the F1 score as our comparison metrics, the neural network (F1= 59,2%) out performs the adaptive threshold (F1= 25,4%) and random decision forests (F1= 48,8%). Even though the performances seem lower compared to results generally shown for deep neural network, we are competitive with the best technique known to this day for neurons segmentation, which is 3dCNN (F1= 65.9%), an algorithm presented in the neurofinder challenge.

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Jouary, Adrien. "Comportement moteur induit visuellement et spontané chez la larve du poisson zèbre". Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066605/document.

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Abstract (sommario):

Le comportement animal est souvent conçu comme résultant d'une association entre un stimulus et une réponse. Selon cette vision, comprendre le cerveau revient à dénouer les liens entre les entrées sensorielles et les sorties motrices. Toutefois, dans des conditions naturelles, l'influence entre l'action motrice et la perception sensorielle est réciproque. Les animaux utilisent constamment les rétroactions sensorielles causées par leurs actions pour ajuster les commandes motrices. Par ailleurs, le comportement n'est pas seulement une réponse à l'environnement sensoriel mais peut être généré par l'activité endogène du cerveau. Afin de comprendre le dialogue sensorimoteur en observant de larges régions cérébrales à une résolution cellulaire, j'ai étudié les comportements induits et spontanés chez la larve du poisson-zèbre. Les atouts de la larve du poisson zèbre sont sa petit taille et sa transparence. On peut utiliser des méthodes d'imagerie fonctionnelle optique, comme la microscopie par nappe laser, afin d'enregistrer l'activité dans une large portion des neurones. Afin d'étudier le comportement de navigation chez la larve dans des conditions compatibles avec l'observation du cerveau, j'ai développé un système de réalité virtuelle visuelle pour la larve du poisson zèbre. L'environnement visuel est mis à jour en fonction des mouvements du poisson. Cette rétroaction peut être choisie comme étant similaire à la rétroaction visuelle que le poisson expérimente en nage libre. En modifiant la rétroaction visuelle naturelle, on peut étudier la manière dont la larve s'adapte aux perturbations. Dans cette optique, j'ai d'abord généré une librairie de mouvements de nage libre. A partir de celle-ci, j'ai extrait la relation entre la trajectoire de la larve et la cinématique de ses mouvements de queue. Cette relation permet de décoder les intentions de déplacements chez une larve dont la tête est restreinte dans un gel et de mettre à jour un environnement visuel selon ses mouvements de queue. Dans un environnement virtuel, la larve parvient à contrôler son orientation et sa vitesse afin de suivre un mouvement d'ensemble ou bien à générer une séquence de mouvements nécessaires à atteindre une cible mobile. Lorsque la rétroaction visuelle n'est pas mise à jour continuellement mais à la fin de chaque mouvement, on observe que les mouvements sont alors plus longs. Cette faible perturbation réduit significativement le succès des déplacements du poisson vers des cibles virtuelles. Le comportement peut aussi résulter de l'activité endogène du cerveau. En absence de stimulus externe, la larve produit des mouvements stéréotypés similaires à ceux produits lorsqu'elle navigue en réponse à un stimulus. Après avoir établit une nouvelle méthode de classification des mouvements de queue, j'ai analysé la séquence des mouvements générés spontanément. Ces séquences sont composées de successions quasi rythmiques qui alternent avec de longues périodes de repos. Les mouvements consécutifs sont davantage similaires lorsqu'ils s’enchaînent rapidement (~10s). Afin d'étudier les mécanismes neuronaux responsables de la décision d'effectuer un mouvement spontané, j'ai couplé l’imagerie par nappe laser à l'analyse des mouvements. Des résultats préliminaires mettent en évidence des groupes de neurones dont l'activité prédit la direction des mouvements des virages. Deux groupes repartis bilatéralement oscillent en opposition de phase et l'état de cet oscillateur avant un mouvement prédit sa direction. Les neurones responsables de la décision du type de mouvement à effectuer spontanément sont différents des neurones qui contrôlent le timing de leur déclenchement. Ensemble, ces résultats éclairent les processus de rétroaction et de dynamique interne qui façonnent le comportement et ouvre la voie à l'étude de processus sensorimoteurs complexes dans des systèmes simples
Behavior is often conceived as resulting from a stimulus-response association. Under this paradigm, understanding the nervous system is reduced to finding the relation between a sensory input and a motor output. Yet, in naturally behaving animals, motor actions influence sensory perceptions just as much as the other way around. Animals are continuously relying on sensory feedback to adjust motor commands. On the other hand, behavior is not only induced by the sensory environment, but can be generated by the brain's rich internal dynamics. My goal is to understand the sensory-motor dialogue by monitoring large brain regions, yet, with a single-neuron resolution. To tackle this question, I have used zebrafish larva to study visually induced and internally driven motor behaviors. Zebrafish larvae have a small and transparent body. These features enable using large-scale optical methods, such as selective plane illumination microscopy (SPIM), to record brain dynamics. In order to study goal-driven navigation in conditions compatible with imaging, I developed a visual virtual reality system for zebrafish larva. The visual feedback can be chosen to be similar to what the animal experiences in natural conditions. Alternatively, alteration of the visual feedback can be used to study how the brain adapts to perturbations. For this purpose, I first generated a library of free-swimming behaviors from which I learned the relationship between the trajectory of the larva and the shape of its tail. I then use this technique to infer the intended displacements of head-fixed larvae. The visual environment was updated accordingly. In the virtual environment, larvae were capable of maintaining the proper speed and orientation in the presence of whole-field motion and produced fine changes in orientation and position required to capture virtual preys. I demonstrate the sensitivity of larvae to visual feedback by updating the visual world only after the discrete swimming episodes. This feedback perturbation induced a decay in the performance of prey capture behavior, suggesting that larva rely on real-time visual feedback during swimming. Behavior can also be induced by the internal dynamics of the brain. In the absence of salient sensory cues, zebrafish larva spontaneously produces stereotypical tail movements, similar to those produced during goal-driven navigation. After having developed a new method to classify tail movements, I analyzed the sequence of spontaneously generated tail movements. The latter switched between period of quasi-rhythmic activity and long episodes of rest. Moreover, consecutive movements were more similar when executed at short time intervals (~10s). In order to study the mechanisms responsible for the spontaneous decisions to move, I coupled SPIM to tail movement analysis. Using dimensionality reduction, I identified clusters of neurons predicting the direction of spontaneous turn movements but not their timings. This Preliminary result suggests that distinct pathways could be responsible for the timing (when) and the selection (what) of spontaneous actions. Together, the results shed light on the role of feedback and internal dynamics in shaping behaviors and open the avenue for investigating complex sensorimotor process in simple systems

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Yedji, Rodrigue. "Perturbateurs endocriniens de type phtalate et poisson zèbre Danio rerio : approche chémoprotéomique pour l'identification des cibles et recherche de signatures d'exposition". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://www.theses.fr/2022LORR0106.

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Abstract (sommario):

Les esters de phtalate constituent une famille de composés synthétiques très répandue du fait de leurs usages comme plastifiants. Ils entrent dans la composition de plusieurs produits plastiques tels que les emballages, les jouets, les produits cosmétiques, certains systèmes de toiture en plastique, ainsi que les matériaux de décoration de meubles. Les phtalates ne sont pas liés de manière covalente à la matrice des polymères et sont donc facilement rejetés dans l'environnement, entraînant par conséquent une exposition animale et humaine. En absence de produits de substitutions non-toxiques, les composés de type phtalate restent encore largement utilisés dans l'industrie en dépit de la classification de certains d'entre eux dans la catégorie des substances présumées toxiques par l'European Chemicals Agency (ECHA), en tant que perturbateurs endocriniens. De plus, ils sont cancérigènes et tératogènes. L'effet délétère des esters de phtalates sur les organismes est établi mais le caractère multiple des effets observés montre que les mécanismes d'action des phtalates ne sont que très partiellement élucidés. Nous avons utilisé deux approches de protéomique ciblée pour tenter d'éclairer nos connaissances sur les mécanismes d'actions des esters de phtalate. Pour cela, le dibutyl phtalate (DBP) a été utilisé comme phtalate modèle, et le poisson zèbre (D. rerio) comme organisme modèle. L'utilisation de la première approche de protéomique ciblée, le profilage protéique basé sur l'affinité (affinity-based protein profiling, AfBPP) a permis de montrer la perturbation fonctionnelle de protéines par le DBP avec des sondes photoactivables issues de la synthèse de types aryle azide. L'optimisation des conditions de fixation des sondes diazirine (Diazirine 2) devrait nous permettre de disposer d'une sonde pouvant être utilisée pour identifier les cibles protéiques du DBP dans le protéome du poisson zèbre. La deuxième approche, le profilage basé sur l'activité des enzymes (activity-based protein profiling, ABPP) a permis d'utiliser une sonde réactive spécifique des hydrolases à sérine (SHs) pour cartographier pour la première fois des SHs actives dans le protéome du poisson zèbre. L'identification des SHs dérégulées en présence de DBP chez les larves de poisson zèbre a également été rapportée dans cette étude. Nos résultats globaux indiquent que les approches de protéomiques ciblées telles que l'ABPP ou l'AfBPP peuvent être un atout pour comprendre les mécanismes d'action liés aux xénobiotiques en écotoxicologie
Phthalate esters are a family of synthetic compounds widely used as plasticisers. They are used in a number of plastic products such as packaging, toys, cosmetics, plastic roofing system and furniture decoration materials. Phthalates are not covalently bonded to the polymer matrix and are therefore easily released into the environment, resulting in animal and human exposure. In the absence of non-toxic substitutes, phthalate compounds are still widely used in industry, despite the classification of some of them by the European Chemicals Agency (ECHA) as suspected toxic substances and as endocrine disruptors. In addition, they are carcinogenic and teratogenic. The deleterious effect of phthalate esters on organisms is established, but the multiple nature of the effects observed shows that the mechanisms of action of phthalates are only partially elucidated. We used two targeted proteomics approaches to shed light on the mechanisms of action of phthalate esters. Dibutyl phthalate (DBP) was used as a model phthalate and zebrafish (D. rerio) as a model organism. Using the first targeted proteomics approach, affinity-based protein profiling (AfBPP), the functional disruption of proteins by DBP with photoaffinity probes from aryl azide synthesis was demonstrated. Optimisation of the binding conditions for diazirine probes (Diazirine 2) should provide us with a probe that can be used to identify DBP protein targets in the zebrafish proteome. The second approach, activity-based protein profiling (ABPP), used a reactive probe specific for serine hydrolases (SHs) to map active SHs in the zebrafish proteome for the first time. The identification of deregulated SHs in the presence of DBP in zebrafish larvae was also reported in this study. Overall, our results indicate that targeted proteomics approaches such as ABPP or AfBPP can be an asset for understanding xenobiotic-related mechanisms of action in ecotoxicology

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Olive, Raphaël. "Perception des écoulements et des vibrations chez la larve de poisson-zèbre : étude comportementale et imagerie". Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066468/document.

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Abstract (sommario):

La larve de poisson-zèbre est un animal modèle pour l'étude du système nerveux des vertébrés, dont certains mutants expriment des rapporteurs calciques (GCaMP) à l'intérieur de leurs neurones. Ces mutants sont utilisés pour des expériences d'imagerie fonctionnelle dans lesquelles l'activité de la quasi-totalité de leur système nerveux est enregistrée simultanément. La première partie de cette thèse est consacrée à la conception d'une expérience comportementale permettant de suivre et d'analyser les mouvements de nage de larves de poisson-zèbre plongées dans un écoulement d'aspiration. Les contributions de la ligne latérale, organe spécifique aux poissons et amphibiens responsable de la perception des stimulations hydrodynamiques, et des yeux ont été découplées afin de pouvoir décrire les interactions entre ces deux modalités sensorielles et leurs effets respectifs sur les réactions des larves à une aspiration, analysés par le biais de leur mouvements de nage. Cette expérience devait être préliminaire à une étude des réponses neuronales à une aspiration grâce au montage expérimental de microscopie par nappe laser développé au laboratoire depuis quatre ans, afin de réaliser des expériences de cross-modal en imagerie fonctionnelle, c'est-à-dire l'observation dynamique des réseaux neuronaux consacrés au deux modalités sensorielles lorsque celles-ci sont stimulées soit simultanément, soit séparément. Devant les difficultés rencontrées pour observer les réponses de la ligne latérale des larves en imagerie calcique, ce qui n'a à ce jour jamais été réalisé, nos expériences d'imagerie fonctionnelle se sont reportées sur l'audition de la larve de poisson-zèbre, qui a remplacé la perception des écoulements. La deuxième partie de cette thèse décrit donc les protocoles, les méthodes d'analyse et les résultats issus de cette série d'expériences dont les résultats, encore exploratoires, donnent une idée des réseaux de neurones impliqués dans la perception des vibrations par la larve de poisson-zèbre. Ces premières analyses encourageantes, en plus de présenter pour la première fois des enregistrements d'une grande partie du système neuronal sous stimulation auditive, ouvrent la porte à de nouvelles méthodes d'analyse de données pour des populations de neurones à la fois nombreuses et spatialement étendues
The Zebrafish larva is a model for the study of vertebrate central nervous system. Mutants have been developped which express calcium reporter (GCaMP) in their neurons. These mutants are used in functional imaging experiments in which the activity of almost all the neurons is simultaneously recorded. The first chapter of this thesis is devoted to the conception of a behavioral experiment designed to record and analyse the swim movements of zebrafish larvae submitted to a succion flow. The contributions of lateral line (specific fish organ responsible for the perception of hydrodynamic stimulations) and visual system have been separated in order to describe the interactions between those two modalities and their respective effects on larvae reactions to aspiration, analysed through their swim patterns. This experiment was thought to prepare a study of neuronal responses to aspiration, thanks to the laser sheet microscopy setup developped in the laboratory since four years. The aim was to use calcium imaging to work on cross-modal experiment, by the dynamic observation of neural networks dedicated to the two sensory modalities when stimulated simultaneously or separatly. Facing difficulties to record lateral line response using calcium imaging, which are not been recorded yet, functional imaging experiments have adressed zebrafish larvae auditory system instead of hydrodynamic perception. The second part of this thesis describes protocols, analysis and results from these experiments. The results are still at an exploratoty stage but draw a scheme of neural networks involved in vibrations perception in zebrafish larvae : they present recordings of a huge part of central nervous system and the activity evoked by auditory stimulations

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Perrichon, Prescilla. "Développement de tests embryonnaires prédictifs d’effets toxiques précoces et tardifs pour des molécules hydrophobes". Thesis, La Rochelle, 2014. http://www.theses.fr/2014LAROS040/document.

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Abstract (sommario):

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des polluants ubiquistes dont le niveau d’émission est en constante augmentation en raison de l’intensification des activités anthropiques. Ces composés semi-persistants dans l’environnement représentent une menace pour les organismes. La santé et l’équilibre des systèmes naturels sont essentiels au maintien de la vie et au fonctionnement de la société. L’évaluation de l’impact de ces composés est alors devenue un véritable enjeu sociétal, établissant ainsi des mesures européennes législatives (Directive Cadre sur l’Eau) et réglementaires (REACH, enregistrement, évaluation, autorisation et restriction de produits chimiques) pour une meilleure gestion des risques (éco)toxicologiques. Dans ce contexte, de nombreux biotests ont vu le jour afin d’évaluer la dangerosité des substances chimiques (ou de leurs mélanges), la qualité du milieu environnant et de comprendre les mécanismes d’action toxique sur les organismes. L’objectif de cette étude était alors de définir les risques (éco)toxicologiques liés à des expositions par les HAP à travers des tests embryo-larvaires de poisson, utilisant un modèle éprouvé, le poisson zèbre Danio rerio. Afin d’évaluer le transfert, le devenir et les effets toxiques de HAP, deux approches complémentaires (chimique et biologique) ont été utilisées. Les réponses biologiques induites ont été évaluées à différents niveaux d’intégration biologique, des réponses moléculaires (stress oxydatif, dommages à l’ADN, EROD) aux modifications comportementales (Réponse PhotoMotrice), en passant par des altérations morphologiques et physiologiques (rythme cardiaque). Parmi les trois voies de contamination utilisées, l’exposition par contact avec le sédiment ne s’est pas révélée appropriée pour l’évaluation de la toxicité de HAP, contrairement aux expositions par voie aqueuse à partir de fractions hydrosolubles de produits pétroliers, qui sont plus reproductibles, intégratives et révélatrices des effets toxiques à plusieurs échelles. Suite à ces expérimentations, le champ d’observation des effets induits devrait être élargi au-delà des temps normalisés par l’Organisation de Coopération et de Développement Économique afin de ne pas sous-estimer le caractère létal du ou des composé(s) exposés. De plus, notre étude multigénérationnelle a mis en évidence des perturbations physiologiques et comportementales chez la première génération de descendance issue de parents contaminés par voie trophique à trois extraits aromatiques d’origine pyrolytique et pétrogénique (lourd et léger). Bien que le transfert de la contamination n’a pas été révélé, les altérations observées (probablement dues à des modifications génétiques et épigénétiques) chez les stades précoces de poisson zèbre, pourraient avoir des conséquences néfastes sur la survie et le recrutement des populations. Les études multigénérationnelles constituent ainsi des approches intégrées pour l’évaluation de la toxicité des composés exposés et permettent de renforcer le caractère prédictif des effets. Ces études écotoxicologiques devraient être largement déployées afin d’évaluer le potentiel qu’une population exposée a pour se maintenir dans le futur
PAHs are ubiquitous widespread contaminants which emissions are overgrowing with increasing anthropogenic activities. These semi-persistent chemicals are threatening organisms in the environment. Ecosystems health and resilience are essential to life and societal functioning. Impact assessment of these chemicals is a real requirement for society thereby establishing the european legislative (DCE, Water Framework Directive) and regulations (REACH, Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) for better (eco)toxicological risk management. In this context, many bioassays have been developed to assess environmental quality, the toxicity of chemicals (including mixture) on organisms and its underlying mechanisms. This study aimed to identify (eco)toxicological risks in the context of fish embryo-larval assay, using a relevant and well-known model : the zebrafish Danio rerio. Two complementary approaches (chemical and biological) were used to assess transfer, fate and toxicity of PAHs. Induced-responses were evaluated at different levels of biological organization, from molecular (oxidative stress, DNA damage, EROD) to physiological (cardiac activity), behavioral (PhotoMotor Response) and morphological levels. Among the three exposure routes tested, the sediment contact exposure was not suitable for PAHs toxicity assessment. In contrast, exposures to water-accommodated fractions (WAF) of petroleum products represented a more reproducible, sensitive and integrative approach for testing multiscale toxic effects. Following these experiments, the observation scope of induced effects should be broadened beyond the standard duration recommended by the Organization for Economic Cooperation and Development in order not to underestimate the acute effect of the tested-compounds. Furthermore, our multigenerational study showed physiological and behavioral disturbances on the first generation of offspring providing from parents exposed to contaminated-food with three aromatic extracts pyrolytic and petrogenic origin (heavy and light). Although the contamination transfer of PAHs has not been revealed, the observed alterations (probably due to a transfer through genetic and epigenetic modifications) in the early stages of zebrafish could have adverse effects on survival and recruitment populations. Multigenerational studies prove to be an integrated approach for the toxicity assessment of chemicals and strengthen the predictive effects. These ecotoxicological studies should be widely undertaken to evaluate the potential for exposed-population to maintain in the future time

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Terras, Fériel. "Développement d’une méthode de mesure et d’analyse du transport intraneuronal dans le cerveau de larve de poissons-zèbre par suivi de nanocristaux non-linéaires en microscopie de second-harmonique : application à l’étude d’anomalies de transport chez des poissons portant une mutation retrouvée dans des neuropathies humaines". Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASP050.

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Abstract (sommario):

Le transport moléculaire dans les neurones joue un rôle essentiel dans leur développement et la maintenance de leurs fonctions, en raison notamment de leurs longues arborescences. Les conséquences d’anomalies du transport axonal ont été associées de longue date à la maladie d’Alzheimer telle que le gonflement des axones consécutif à l’accumulation des organelles transportés, mais il y a peu d’outils permettant l’étude fine sur le long terme de ce transport en culture et encore moins in vivo.L’équipe dans laquelle cette thèse a été réalisée a développé une méthode de mesure du transport intraneuronal en culture de neurone de souris reposant sur le suivi d’endosomes ayant internalisé spontanément des nanodiamants fluorescents. Elle a également démontré la grande sensibilité de cette méthode à détecter des facteurs de risques génétiques de maladies neuropsychiatriques.L’objectif de ma thèse a été d’étendre cette méthode de mesure au circuit neuronal intègre du cerveau de larves de poisson zèbre. Pour ce faire j’ai utilisé des nanocristaux (NCs) à réponse optique non-linéaires, pouvant être excité dans une fenêtre de transparence des tissus, à une longueur d’onde ≈1 µm, et générant un signal de second harmonique (SHG). Nous avons utilisé le microscope multiphoton de la plateforme Emerg’In (INRAE, Jouy-en-Josas) qui est installée au sein d’une pisciculture et dispose de scanners galvanométriques résonants et de détecteurs hybrides, ce qui nous a permis de maintenir une cadence de 20 champs par seconde malgré la nécessité de balayer le faisceau laser, contrairement aux études en culture, menées en champ large.Nous avons mis au point un nouveau protocole de mesure, depuis l’injection des NC jusqu’à l’extraction des paramètres de transport à partir des données vidéos. Pour cela, j’ai optimisé et automatisé les analyses des données en développant deux programmes écrits en Python : l’un permettant de reconstruire automatiquement les trajectoires des NCs de manière la plus fidèle possible et l’autre permettant de segmenter les trajectoires en phases de mouvement et de pauses afin d’en extraire des paramètres de transport.J’ai appliqué ces nouveaux outils à l’étude, sur un modèle transgénique de poisson zèbre, de l’impact fonctionnel d’une mutation présente dans des neuropathies dont une paraplégie spastique héréditaire et la maladie de Charcot-Marie-Tooth périphérique. Chez des patients atteints par l’une de ces maladies, plusieurs mutations ont été identifiées sur le gène KIF5A codant pour la chaine lourde du moteur moléculaire kinésine 1 qui assure des déplacements antérogrades (du corps cellulaire vers la périphérie). Nous avons mesuré le transport d’endosomes dans les axones de neurones du cerveau de larve de poissons zèbres transgéniques portant une mutation sur kif5a, et avons observé des modifications subtiles de ce transport. Pour cela, plus de 500 trajectoires d’endosomes (acquises à une profondeur de ≈100 µm sous la surface de la tête) ont été analysées, issues de 40 larves.En guise de contrôle, nous avons également étudié le transport endosomal dans des mutants privés des moteurs dynéines, les seuls à assurer le transport rétrograde, et avons observé que le transport bidirectionnel était totalement arrêté dans les mutants.La méthodologie mise en place peut servir à cribler des anomalies fonctionnelles résultant de facteurs génétiques de troubles neurologiques ou neurodégénératifs
Molecular transport in neurons plays an essential role in their development and the maintenance of their functions, due in particular to their long branches. The consequences of axonal transport abnormalities have long been associated with Alzheimer's disease, such as the swelling of axons caused by the accumulation of transported organelles. However, there are few tools allowing the detailed long-term study of this transport in culture and even less in vivo.The team in which this work was conducted has developed a method for measuring intraneuronal transport in mouse cultured neurons based on the tracking of endosomes having spontaneously internalized fluorescent nanodiamonds. This technique was able to detect genetic risk factors of neuropsychiatric diseases, proving its high sensitivity.The objective of my thesis was to extend this measurement method to the neuronal circuit of the zebrafish larvae’s brain. For this purpose, I have used nanocrystals (NCs) with non-linear optical response, which can be excited in a tissue transparency window at a wavelength ≈1 µm, and generate a second harmonic signal. We have used the multiphoton microscope of the Emerg'In facility (INRAE, Jouy-en-Josas), which is installed next to a fish farming and has resonant galvanometric scanners and hybrid detectors, which allowed us to maintain a frame rate of 20 fps despite the need to scan the laser beam, unlike in culture studies conducted in wide field.We have developed a new measurement protocol, from the injection of the NC to the extraction of transport parameters from the videos data. To do this, I have optimized and automated the data analysis by developing two programs written in Python: one that automatically reconstructs the trajectories of the NCs as faithfully as possible and the other that segments the trajectories into motion and pause phases in order to extract transport parameters.I have applied these new tools to study, in a transgenic zebrafish model, the functional impact of a mutation present in neuropathies including hereditary spastic paraplegia and peripheral Charcot-Marie-Tooth disease. In patients suffering from one of these diseases, several mutations have been identified in the KIF5A gene coding for the heavy chain of the kinesin 1 molecular motor which ensures anterograde movements (from the cell body to the periphery). We have measured endosome transport in axons of neurons in the brain of transgenic zebrafish larvae bearing a mutation on kif5a, and we observed subtle changes in this transport. More than 500 endosome trajectories (acquired at a depth of ≈100 µm below the surface of the head) were analyzed from 40 larvae.As a control, we also studied endosomal transport in mutants deprived of dynein motors, the only ones to ensure retrograde transport, and observed that bi-directional transport was totally stopped in the mutants.This methodology can be used to screen for functional abnormalities resulting from genetic factors of neurological or neurodegenerative disorders

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Bertrand, Christelle. "L' acétylcholinestérase du poisson zèbre, "Danio rerio"". Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20188.

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Pruvot, Benoist. "Développement de modèles de cancer par xénotransplantation chez le poisson zèbre". Dijon, 2009. http://www.theses.fr/2009DIJOS065.

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Abstract (sommario):

L'utilisation de modèles animaux a permis la découverte de mécanismes importants du développement tumoral et la mise au point de nouveaux traitements. Le poisson zèbre (Danio rerio), est de plus en plus utilisé dans le cadre de ces recherches du fait de ses nombreux avantages comme la transparence de ses larves. Des approches par transplantation de cellules tumorales de mammifères se sont développées récemment chez ce téléostéen. Elles permettent d’étudier le devenir des cellules injectées et leurs réponses aux traitements en tenant compte des interactions entre cellules cancéreuses et leur environnement. Dans ce contexte, nous avons mis au point des modèles de leucémies par transplantation de cellules de lignées humaines et validé la pertinence de ces modèles dans des études pharmacologiques. Une seconde approche, basée sur la transplantation de cellules leucémiques primaires de patients a permis une caractérisation des cellules susceptibles de coloniser les larves de poisson. Le monoxyde d’azote (NO) semble jouer un rôle ambivalent dans le développement tumoral. Nous avons développé un nouveau modèle in vivo afin de mieux comprendre l’origine et les conséquences de la production de NO dans l’environnement tumoral. L’utilisation de diaminofluorophores dans un modèle de xénotransplantation de gliomes de rat nous a permis de mettre en évidence une production de NO in situ dans l’environnement tumoral. Enfin, la possibilité de suivre le développement de cellules cancéreuses in vivo d’étudier des protéines potentiellement impliquées dans la progression tumorale. Nous avons caractérisé une famille de protéines susceptibles d’intervenir dans ce processus : les nonaspanines
New cancer model development allowed new approach to understand important mechanisms involved in tumour progression and to develop new treatments. Due to its advantages, such as embryos transparency, zebrafish (Danio rerio) is more and more used in biological experimentation, and recently in cancer research. By transplanting mammalian tumour cells in zebrafish larvae, several models have been obtained. Such models allowed cancer cells development and response to several treatment , considering cancer cells and tumour interactions. We developed leukaemia models based on human cell lines transplantations. We also validated our models in pharmacological assays. Another model was obtain by injecting human leukaemia primary cells extract from patient blood and allowed us to define leukaemia cell fraction that can colonize zebrafish larvae. Nitric oxide (NO) involvement during tumour progression is ambivalent and still discussed. We developed a new in vivo model to analyse nitric oxide production and roles in tumour environment by using diaminofluorophores in a rat glioma xenograft model. By following tumour cell in vivo, we are able to study proteins that may be involved in tumour progression. We characterized a protein family called nonaspanins

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Campario, Hugo. "Rôle du facteur de transcription hsf1 dans l’érythropoïèse du poisson zèbre". Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. http://www.theses.fr/2020UBFCI004.

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Abstract (sommario):

Il a été démontré que les protéines de choc thermique (HSP) jouent un rôle important dans l'érythropoïèse. Or, l'expression des gènes HSP est contrôlée par le facteur de choc thermique 1 (HSF1), un facteur de transcription hautement conservé. Jusqu'à présent, une compréhension détaillée de la fonction d’HSF1 dans l'érythropoïèse reste à établir. Dans notre étude, nous avons utilisé le poisson zèbre, modèle animal pertinent, pour étudier le rôle du gène hsf1 pendant l'érythropoïèse embryonnaire. Nous avons établi des lignées de poisson-zèbre invalidées pour le gène hsf1 en utilisant la technologie CRISPR/Cas9 et nous avons effectué des analyses phénotypiques tout au long de l'embryogenèse. Nous avons constaté que les embryons déficients en Hsf1 ont un nombre réduit d'érythrocytes primitifs, alors que le nombre d'érythrocytes chez les poissons zèbres adultes reste inchangé. L'expression des gènes embryonnaires des chaînes a et b-globines est réduite ainsi que l'expression de gata1. De plus, la morphologie des érythrocytes révèle une inhibition de la maturation des érythrocytes. En revanche, aucun changement significatif n'a été observé dans les cellules myéloïdes.Nos résultats montrent que le gène hsf1 est un régulateur positif de la maturation des érythrocytes in vivo
Heat shock proteins (HSPs) are reported to play an important role in erythropoiesis. The expression of HSP genes is mainly controlled by Heat shock factor 1 (HSF1), a highly conserved transcription factor. So far, a detailed understanding of the function of HSF1 in erythropoiesis remains uncharacterized. This study has employed zebrafish as a relevant model to investigate the role of Hsf1 during embryonic erythropoiesis. We established hsf1-disrupted zebrafish lines using the CRISPR/Cas9 technology and performed phenotypic analyses throughout embryogenesis. We found that Hsf1 deficient embryos had a decreased number of primitive erythrocytes, while erythrocyte number in adults was unchanged. In Hsf1 deficient embryos, expression of embryonic a and b-globin genes was reduced as well as gata1 expression. In addition, the morphology of erythrocytes suggested an inhibition of erythrocyte maturation. On the other hand, no significant changes were observed in myeloid cells.Altogether our results support a key role for Hsf1 in erythrocyte maturation in vivo

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Heuzé, Aurélie. "Processus régénératifs du cerveau moyen dorsal chez le poisson zèbre adulte". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS508/document.

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Abstract (sommario):

Contrairement aux mammifères, le système nerveux central du poisson téléostéen adulte possède un potentiel énorme de neurogenèse et de régénération après une lésion cérébrale. Chez le poisson zèbre adulte, de nouveaux neurones peuvent être régénérés à partir de progéniteurs constitutifs ou latents. Au cours de mon doctorat, je me suis intéressée aux capacités de régénération neuronale du cerveau moyen dorsal (le toit optique, TO) chez le poisson zèbre. Le TO présente à sa périphérie une zone de progéniteurs de type neuroépithélial à l’origine des neurones et des cellules épendymogliales qui le constituent. J’ai tout d’abord identifié un enhancer potentiel du gène meis2a, qui m’a permis d’effectuer des lignages cellulaires de progéniteurs neuroépithéliaux. En contexte homéostatique, j’ai montré que ces progéniteurs construisent la totalité du TO pendant le développement et soutiennent sa neurogenèse continue pendant la croissance post-embryonnaire. A la suite d’une lésion cérébrale chez la larve et l’adulte, le TO à la capacité de générer de nouveaux neurones, toutefois sa structure topographique n’est pas restaurée. Chez l’adulte, j’ai montré que les progéniteurs constitutifs neuroépithéliaux et des progéniteurs latents épendymogliaux sont activés lors du processus de régénération
Unlike mammals, the adult teleost brain exhibits widespread neurogenic activity and can regenerate after injury. The adult zebrafish has the capacity to regenerate neurons from constitutive or latent progenitors. During my PhD, I studied the neuronal regeneration in the zebrafish dorsal midbrain (optic tectum, OT). At adult stage, neuroepithelial-like progenitors at the OT periphery contribute to neuronal and glial lineages during homeostasis.I identified a putative enhancer of meis2a, which allowed me to trace the progeny of neuroepithelial-like progenitors. In a non-regenerative context I showed that enhancer-targeted progenitors were at the origin of the whole structure during development and of its continued neurogenesis during post-embryonic growth.Following lesion, OT displayed reactive neurogenesis, at larval and adult stages, nevertheless its topographical structure remained altered. In adults, I showed that both constitutive neuroepithelial-like progenitors and latent ependymoglial progenitors were activated in a regenerative context

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Cormier, Bettie. "Toxicité des microplastiques chez les poissons, au-delà de simple vecteurs de polluants?" Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0036.

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Abstract (sommario):

Au cours des dernières années, les plastiques ont attiré un intérêt particulier du public et des scientifiques. Les plastiques ont été classés parmi les polluants émergents, notamment dans le milieu marin de par leur présence ainsi que leur persistance, en particulier les microplastiques (< 5mm, MPs). De nombreuses études ont reportées la présence de MPs dans le milieu marin (eau de surface et sédiments). Cependant, il n’existe pas de méthodes standards pour évaluer leurs potentielle toxicités ainsi que leur rôle en tant que vecteur de polluants au sein des organismes. Cette thèse avait pour objectif, (1) l’étude de la sorption de composés chimiques modèles sur des MPs, (2) l’étude de la toxicité de ces composés adsorbés artificiellement sur le poisson zèbre (Danio rerio) ainsi que (3) la caractérisation et l’étude de MPs environnementaux. La première partie de cette thèse avait pour but d’étudier les processus de sorption de trois composés modèles ; l’acide perfluorooctanesulfonique (PFOS), benzo[a]pyrene (BaP) et l’oxybenzone (BP3) ; sur différentes tailles et différents polymères industriels. La seconde partie concernait l’étude de la vectorisation de ces 3 composés modèles adsorbés sur MPs en utilisant les stades précoces, juvéniles et adultes de poisson zèbre, au travers d’exposition directe ou via exposition trophique. La dernière partie évaluait la toxicité de MPs environnementaux provenant de deux plages (Guadeloupe, France), en utilisant les mêmes procédures que pour l’évaluation de la toxicité de MPs artificiels. La caractérisation polymérique et chimique des échantillons environnementaux a également été étudiée. L’étude de la sorption des polluants démontra des différences de réponses (cinétiques et efficacité de la sorption) dépendant de la taille des particules ainsi que des propriétés chimiques des composés. La toxicité des MPs artificiellement dopés avec des composés modèles a d’abord été évaluée selon la ligne directrice de l’OCDE 236 ainsi que via une exposition trophique chronique, débutant à l’état larvaire jusqu’à des poissons âgés de 5 mois. Des biomarqueurs à l’échelle individuelle et moléculaire ont été suivis au cours de l’exposition. Les résultats principaux correspondaient à une faible toxicité aiguë sur les stades précoces de développement (embryons et larves) exposés aux particules, aux extraits organiques mais également aux lixiviats, de MPs artificiels ou environnementaux. Néanmoins, l’ingestion des MPs au cours de l’exposition trophique a conduit à des effets à long-terme, avec des intensités différentes liées aux composés chimiques adsorbés aux MPs. Les effets toxiques incluaient des altérations de la croissance (taille et poids des poissons), des effets sur la reproduction, des modifications comportementales des adultes exposés ainsi que des changement d’activité natatoire des larves de la génération F1. En conclusion, cette thèse a permis de mettre en évidence le fait que (1) les MPs ont la capacité d’être des vecteurs de polluants mais qu’ils peuvent également (2) induire des effets sublétaux sur des juveniles et adultes de poisson exposés aux MPs via la nourriture mais également sur la progéniture F1
During the last decades, plastics have gained interest from media, public and scientists. Plastics have been categorized as emerging pollutants particularly in the marine environment due to their ubiquity and persistence, particularly microplastics (< 5 mm, MPs). Numerous studies reported the occurrence of MPs in the marine environment (surface water, sediments). However, neither there exist standardized nor harmonized methods to evaluate their potential toxicity and their role as vector of hazardous chemicals into organism. This thesis had three main objectives, (1) the investigation of sorption of chemicals models on MPs, (2) the study of the toxic potential of these sorbed chemicals on zebrafish and (3) the characterization and the study of the toxicity of environmental MPs. The first part of the thesis aimed at the investigation of the sorption processes of three model pollutants - perfluorooctanesulfonic acid (PFOS), benzo[a]pyrene (BaP) and oxybenzone (BP3) - on pristine MPs using different sizes and polymer types. The second part studied the vectorization of the three compounds sorbed on MPs toward zebrafish (Danio rerio) embryos, juveniles and adults through direct or trophic exposures, and their toxicities. The third part investigated the toxicity of environmental samples of MPs from two sandy beaches (Guadeloupe Island, France), using the same procedure as above, as well as the characterization of additives and adsorbed chemicals through a non-target approach. Study of pollutants sorption demonstrated differences in pattern (e.g. kinetics, sorption efficiency), depending on size particles and chemical used. Potential adverse effects of MPs associated with chemicals were investigated in zebrafish embryos using OECD 236 guideline and by using a chronic exposure from larvae or juveniles up to 5-months old adults through trophic exposure. Molecular and individual toxicological endpoints were monitored during exposure. Main findings were the low acute toxicity of MPs on early life stages (embryos and larvae) exposed to particles, organic extracts or leachates. Nevertheless, the ingestion of MPs by juveniles and adults led to a significant long-term toxicity for all tested MPs albeit with different intensity according to the spiked chemicals and to the environmental samples. Deleterious effects included growth alteration, reprotoxicity, behavioral disturbances as well as hyperactivity observed in offspring of exposed fish. In conclusion, the present work revealed that (1) MPs may play a role in the vectorization of pollutants and (2) may induce significant sublethal effects in juveniles of zebrafish chronically fed with pristine MPs or MPs artificially spiked with pollutants. Same conclusions were observed (3) with environmental MPs

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Yousfi, Nadhir. "Rôle du monoxyde d'azote dans le développement tumoral chez le poisson zèbre. Rôle de HSF1 dans le développement chez le poisson zèbre en absence de choc thermique". Thesis, Dijon, 2014. http://www.theses.fr/2014DIJOS085/document.

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Abstract (sommario):

L’utilisation de modèles animaux a permis la découverte de mécanismes importants du développement en général, et du développement tumoral en particulier afin d’établir et mettre au point de nouveaux traitements. Le poisson zèbre (Danio rerio), est de plus en plus utilisé dans le cadre de ces recherches du fait de ses nombreux avantages comme par exemple la transparence de ses larves ou une forte homologie avec l’homme. Plusieurs approches ont été développées chez ce poisson comme l’invalidation transitoire d’un gène afin d’identifier le rôle d’une protéine dans le développement, ou alors la transplantation de cellules tumorales de mammifères et étudier les réponses aux traitements anti-tumoraux.C’est dans l’un de ces deux contextes que nous avons étudié le rôle du monoxyde d’azote dans le développement tumoral. Pour cela nous avons utilisé une sonde fluorescente et avons pu détecter in vivo une production de monoxyde d’azote associée aux cellules tumorales xénogreffées, dont l’utilisation d’un capteur du NO, le cPTIO s’est traduit par une perte de cellules tumorales et une baisse de l’expression d’un facteur angiogénique le VEGF, démontrant une utilisation potentielle dans du cPTIO comme molécule anti-tumorale.L’autre volet d’étude a été l’identification du rôle de HSF1 dans le développement et la différenciation des globules rouges chez le poisson zèbre comme modèle expérimental, dans des conditions de non stress thermique. Pour cela, nous avons inactivé transitoirement le gène hsf1 grâce aux morpholinos, et avons constaté des défauts dans le développement, mais aussi une altération de la différenciation des érythrocytes
The use of animal models has led to the discovery of important mechanisms of biology development in general, and tumor development in particular, to establish and develop new treatments. The Zebrafish (Danio rerio) is increasingly used nowadays as part of this research because of its many advantages such as the transparency of the larvae, and the high homology with human. Several approaches have been developed in this fish, as the gene-knockdown in order to identify the role of a protein in the development, or the tumor transplantation of mammalian cells to study anti-tumor treatments response.It is in one of these two contexts that we studied the role of nitric oxide in tumor development in zebrafish. We used a fluorescent probe and were able to detect in vivo the production of nitric oxide associated with xenograft tumor cells. The use of an NO scanvenger, the cPTIO resulted in a loss of tumor cells and a decrease in the expression of an angiogenic factor VEGF, showing a potential in the use of cPTIO as antitumor molecule.We used also the transitory invalidation of hsf1 gene, in order to explore a potential new role in the development and red blood cells differentiation in zebrafish as an experimental model, in non heat-shocked conditions. We found that HSF1 was important for the differentiation of erythrocytes, and its inactivation also reflected defects in development

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Fontagné, Stéphanie. "Utilisation des acides gras à chaîne moyenne par les larves de poisson". Bordeaux 1, 2000. http://www.theses.fr/2000BOR10543.

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Abstract (sommario):

Des larves de carpe (cyprinus carpio l. ) ont recu des le premier repas des aliments artificiels contenant differentes sources d'acides gras a chaine moyenne (agcm) purifiees (tricaproine, tricapryline, tricaprine, trilaurine) ou complexes (triglycerides industriels a chaine moyenne, huile de coprah) et ont ete comparees a des larves temoins recevant des aliments isolipidiques supplementes en trioleine. L'examen histologique confirme que, comme chez les mammiferes, le mode d'absorption du 6:0 et du 8:0 differe de celui du 18:ln-9, notamment en ne provoquant pas de steatose intestinale en l'absence de phospholipides. Les criteres de survie, croissance et composition des larves distinguent le 8:0 des autres agcm. Le 6:0, qui n'est pas depose dans les lipides corporels, ainsi que le 10:0 et le 12:0, qui sont en partie retrouves dans les lipides neutres des larves, permettent des performances de survie et croissance equivalentes, et parfois superieures, a celles du temoin. Le 8:0 provoque en cas d'apport important une formation anormale de 10:0, une elevation de la teneur en -hydroxybutyrate, ainsi qu'une chute de la survie et de la croissance. En revanche, il s'avere tres bien utilise par les larves de carpe pendant les premiers jours et par les larves de bar (dicentrarchus labrax. L. ) pendant les premieres semaines d'alimentation. Les resultats obtenus suggerent que le 8:0 alimentaire est efficacement catabolise en cas de deficit energetique mais mal utilise pour la lipogenese.

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Rondy-Turcotte, Jean-Christophe. "Détection des potentiels d'action par la fluorescence calcique chez le poisson zèbre". Master's thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/66419.

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Abstract (sommario):

L'utilisation de fluorofores sensibles au calcium permet de mesurer de manière non invasive l'activité des neurones. En effet, les potentiels d'actions font augmenter la concentration de calcium à l'intérieur d'une cellule, ce qui à son tour fait augmenter la fluorescence. Un dé important est de retrouver la séquence de potentiels d'actions à partir d'une mesure de fluorescence. Dans ce mémoire, nous verrons comment utiliser la fluorescence calcique pour déterminer une séquence de potentiels d'actions. Nous appliquons un algorithme basé sur l'algorithme de Viterbi et les chaînes de Markov à états cachés, développés par Deneux et al. À l'aide de cet algorithme, nous estimons les trains de potentiels d'actions ayant lieu dans un ensemble de neurones de poisson zèbres in vivo.

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Quillien, Aurélie. "Spécification des sous-types neuronaux dans la glande pinéale du poisson zèbre". Toulouse 3, 2010. http://www.theses.fr/2010TOU30211.

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Abstract (sommario):

Mon projet de thèse a consisté à identifier les mécanismes à l'origine de la spécification des deux sous-types cellulaires de la glande pinéale du poisson zèbre : les photorécepteurs (PR) et les neurones de projection (NP). Nous avons pu démontrer, tout d'abord, que la voie de signalisation Notch est impliquée dans la spécification des neurones de l'épiphyse en réprimant l'identité NP. Les résultats obtenus suggèrent également qu'un second signal est requis pour la promotion du destin PR. Afin d'identifier ce signal, j'ai perturbé l'activité de sept voies de signalisation connues pour jouer un rôle lors de la spécification des neurones. Cette approche a permis de démontrer que la voie de signalisation BMP promeut le destin PR et régule la compétence des cellules à répondre à Notch. De plus, mes résultats préliminaires suggèrent que la voie Wnt pourrait induire le destin NP et que la voie de signalisation EGF agit en amont de la voie Notch
Cell fate diversification is a prerequisite for the formation of a functional vertebrate nervous system. Given the high level of complexity of the vertebrate nervous system, understanding the bases of neuronal subtype diversification, as well as the mechanisms by which future neurons simultaneously process information from multiple pathways to establish their identity remain challenging issues. The zebrafish pineal gland offers a simple system to address questions concerning the integration of signaling pathways during neural specification as it contains only two types of neurons - photoreceptors and projection neurons. The aim of my thesis was to characterize which mechanisms are implicated during the specification of these neurons. We have recently shown that the Notch pathway is involved in the specification of these neuronal subtypes. However, while Notch appears sufficient to inhibit the projection neuron specification program it is not able to induce a photoreceptor fate, leading us to postulate the existence of a photoreceptor-inducing signal (Cau et al. , 2008). To search for this signal we performed a small unbiased screen, thus the activity of seven signalling pathways knonw to be involved in neuronal subtype specification (Wnt, BMP, Retinoic Acid, FGF, EGF, Shh and TGFbeta) was impaired. The BMP, Wnt and EGF signaling pathway emerged as interesting regulators of neuronal specification in the pineal gland. Indeed, the BMP signaling pathway promotes the photoreceptor fate, and is moreover required as a competence factor for Notch to inhibit the PN fate. Furthermore, my preliminary results suggest that the Wnt signaling pathway could function as a projection neuron-inducing signal and that EGF signaling acts upstream of Notch to inhibit a projection neuron program. Finally, specification of epiphysial neurons required at least four signaling pathways whose interactions probably enable a fine-grained regulation of the number of neurons and their identity

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Aleksejeva, Elina. "Défenses innées antivirales du poisson zèbre : de la signalisation aux cellules specialisées". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLV016/document.

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Abstract (sommario):

Cette thèse est basée sur deux projets principaux: (1) l'étude de la réponse innée antivirale du poisson zèbre, en particulier des voies de signalisation des interférons de type I et (2) l'étude de leucocytes particuliers localisés au voisinage des neuromastes, structures permettant au poisson de percevoir le flux d'eau qu'il traverse et constituant potentiellement des brèches dans la peau de l'animal. La voie des IFN de type I est le principal composant de l'immunité antivirale innée. Dans cette thèse, deux types de protéines de poisson-zèbre capables d'augmenter l'induction des IFN de type I ont été étudiés. Nous avons montré que les deux orthologues chez le poisson zèbre du facteur de transcription à domaine BTB/POZ nommé PLZF (Promyelocytic leukemia zinc finger) augmentent l'induction de l'Ifn par différents stimuli. Ce travail montre que l'implication de PLZF dans la régulation de la voie IFN est ancienne et peut intervenir à différents niveaux de la voie Ifn. Le second modèle étudié est le gène Ftr83 (finTRIM83), qui appartient à un groupe de TRIM très diversifié et spécifique des poissons. L'expression de cette protéine TRIM induit une très forte induction des Ifn de type I et une protection contre différents virus, via la surexpression de différents ISGs. Ftr83 est exprimé dans la peau et dans les branchies, régions très exposées aux pathogènes, et son niveau d'expression est fortement corrélé au niveau d'expression de l'Ifn. Dans cette thèse, une lignée transgénique où les cellules spécifiquement fluorescentes évoquent des leucocytes localisés à proximité des neuromastes a été étudiée. Ces cellules ont été observées, leurs mouvements suivis et leur transcriptome analysé par séquençage profond après tri au FACS. Cette analyse a identifié des marqueurs typiques de cellules myéloides (macrophages, dendritiques); ces observations sont cohérentes avec l'idée de cellules sentinelles autour des neuromastes
This thesis is based on the studies of two aspects of innate immunity in zebrafish: 1) proteins involved in the regulation of type I interferon (Ifn) and 2) specialized myeloid cells that patrol neuromasts – mechano-sensory organs embed in the skin that could be pathogen entry sites. In this thesis two different proteins are described for the capability to enhance Ifn production. In one part, two zebrafish orthologues of mammalian transcription factor PLZF (Promyelocytic leukemia zinc finger) are shown to augment type I Ifn and ISG in response to double-stranded RNA viruses. PLZF is a BTB/POZ transcription factor that was recently shown to induce a subset of ISG, in human and mouse. Thus, zebrafish Plzf proteins can operate at multiple steps in the Ifn system. Furthermore, their activity was not dependent on the presence of BTB-domain implying that the underlying mechanism is different from the usual mode of action of BTB/POZ transcription factors. In the second part, fish-specific TRIM ubiquitin ligase - Ftr83 (Fish novel tripartite motif protein 83), mounted a strong anti-viral protection through the upregulation of Ifn. Interestingly a strong correlation between the expression of Ftr83 and Ifn was seen in the gills suggesting that Ftr83 might maintain a low basal level of Ifn signalling in organs constantly exposed to pathogens. In the second part, a GFP reporter transgenic line called medaktin:EGFP has been characterized. It marks leukocytes in the skin surrounding neuromasts. Deep sequencing revealed that these cells express several macrophage and dendritic cell markers, including genes involved in autophagy, microbicidial functions and antigen presentation, thus highlighting them as possible sentinel cells

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Bouzaffour, Mohamed. "Voies de signalisation impliquées dans la régénération chez le poisson zèbre adulte". Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077065.

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Abstract (sommario):

Le poisson zèbre à la capacité de régénérer à l'identique de nombreux organes et toutes ses nageoires par épimorphie. L'amputation de la nageoire caudale va induire le recrutement de cellules progénitrices du moignon vers la lésion afin de former un amas de cellules indifférenciées, le blastème, qu va permettre de régénérer la partie manquante de la nageoire. Sa formation et son devenir vont impliquer une régulation coordonnée de la prolifération cellulaire et de la morphogenèse. De précédentes études mettent en évidence le rôle primordial de voies de signalisation telles que Wnt, Fgf, Sdfl, Shh ou Bmp dans la formation et la prolifération des cellules du blastème. Au cours de ce travail, nous montrons que Sdfl a va exercer une double fonction: d'une part en relayant le signal Fgf pour la mise en place du blastème et d'autre part en participant à l'extinction de la voie Fgf via un rétrocontrôle négatif sur l'expression de fgfZOa. Cela va ainsi permettre de réguler la croissance du blastème afin de régénérer une nageoire identique à celle de départ. Un autre aspect de ce travail a permis de mettre en évidence une implication de la signalisation des hormones thyroïdiennes et de l'apoptose dans la formation du blastème. L'amputation va ainsi induire l'expression de la Déiodinase 3. Cette enzyme, qui inactive localement les hormones thyroïdiennes, est indispensable à la formation du blastème. L'analyse de l'apoptose révèle une régulation très fine de ce processus aussi bien dans le temps que dans l'espace. Son inhibition par un inhibiteur de l'activation des caspases ou son induction par l'acide rétinoïque entraine une inhibition de la régénération
Zebrafish present the ability to faithfully regenerate organs and fins after an injury by a process called epimorphic regeneration. During caudal fin regeneration, the amputation triggers the recruitment of progenitor cells towards the lesion to form a mass of undifferentiated cells, the blastema, which gives rise to the lost part of the fin. Its formation and its fate involve a coordinated regulation of cell proliferation, morphogenesis and patterning. Previous studies highlight the crucial role of signalling pathways like Fgf, Wnt, Sdfl, Shh or Bmp for the blastemal cell formation and proliferation. During this study, we show that the chemokine Sdfl a has a dual role throughout the first steps of caudal fin regeneration. First, it relays the Fgf Signalling for the formation of the blastema and then it exerts, with the Wnt pathway, a negative feedback on the Fgf pathway through the inhibition of fgfZOa expression. This negative feedback permits the regulation of the blastema size in order to regenerate a fin with the same length that the original one. Another aspect of this work was the identification of novel signalling pathways involved in blastema formation. We demonstrate that thyroid hormones signalling and apoptosis are involved in this process. The amputation triggers the expression of Deiodinase 3. This enzyme regulates locally the thyroid hormones concentration and is essential for blastema formation. The analysis of apoptotic cell death shows that this process is highly regulated in time and in space. Its inhibition by caspases activation inhibitor or its induction by retinoic acid inhibits the regeneration

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Seiliez, Iban. "Nutrition lipidique des larves de daurade Sparus aurata". Bordeaux 1, 2003. http://www.theses.fr/2003BOR12649.

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Abstract (sommario):

La première partie du travail porte sur l'effet de la supplémentation lipidique d'aliments composés destinés à remplacer les rotifères dans l'alimentation précoce des larves de aurade (Sparus aurata). Les aliments artificiels ont permis d'obtenir des survies élevées mais des croissances faibles. Les résultats confirment l'importance de l'apport en phospholipides et en acide docosahexaénoïque. La seconde partie du travail examine la capacité des larves de former des acides gras hautement insaturés (AGHI) à partir de précurseurs. La recherche de gènes de désaturases, inconnus chez les poissons, a abouti au clonage d'un gène de delta-6-désaturase présumée chez la truite et chez des alevins de daurade carencés en AGHI. L'expression du gène est inhibée par les AGHI de l'aliment. Chez les larves de daurade recevant des aliments à base de farine de poissons le gène n'est pas exprimé, ce qui indique que les besoins en acides gras essentiels sont couverts par les AGHI et non par leurs précurseurs.

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Gagnon, Karine. "Distribution et abondance des larves d'éperlan arc-en-ciel (Osmerus mordax) au lac Saint-Jean /". Thèse, Chicoutimi : Université du Québec à Chicoutimi, 2005. http://theses.uqac.ca.

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Barillet, Sabrina. "Toxicocinétique, toxicité chimique et radiologique de l'uranium chez le poisson zèbre (Danio rerio)". Phd thesis, Université de Metz, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00274850.

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Abstract (sommario):

Ce travail de thèse a visé à étudier les paramètres toxicocinétiques et toxicologiques de l'uranium chez le poisson. Il apparaît que l'uranium est hautement bioaccumulé et bioconcentré par les poissons. Sa répartition, bien que généralisée à l'ensemble de l'organisme, est néanmoins très hétérogène (branchies et foie constituant des sites majeurs d'accumulation). On note une perturbation du système antioxydant hépatique (inhibition des activités SOD, CAT et GPx ; déplétion du GSHtot) et du système cholinergique cérébral (inhibition/suractivation de l'AChE). Des atteintes génotoxiques surviennent également au niveau sanguin, hépatique et gonadique. L'activité radiologique de l'uranium influe sur les cinétiques d'apparition de ces perturbations biochimiques, celles-ci apparaissant d'autant plus précocement que l'activité délivrée est importante. Des atteintes histologiques (de différentes natures selon l'activité radiologique mise en jeu) sont également constatées (branchies, muscle).

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Fontaine, Romain. "Etude du système dopaminergique inhibiteur de la fonction gonadotrope chez le poisson-zèbre". Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA11T104/document.

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Abstract (sommario):

C’est chez un téléostéen qu’il a été démontré pour la première fois que le contrôle stimulateur de l’axe gonadotrope par la GnRH peut être contrebalancé par un contrôle inhibiteur assuré par la dopamine (DA). Ce contrôle dopaminergique inhibiteur a été retrouvé par la suite chez diverses espèces de vertébrés. Cependant l’importance fonctionnelle de cette voie inhibitrice de régulation varie beaucoup d’une espèce à l’autre. Pour approfondir nos connaissances sur ce système dopaminergique inhibiteur de la reproduction, nous avons utilisé le poisson zèbre (Danio rerio), un modèle de vertébrés pour lequel de nombreux outils moléculaires sont disponibles.Nous avons d’abord démontré qu’il existait bien un contrôle dopaminergique de la fonction gonadotrope dans cette espèce: en injectant un antagoniste dopaminergique en même temps qu’un analogue de la GnRH, nous avons pu stimuler l’expression de la LH dans l’hypophyse et réactiver les cycles de ponte chez des femelles âgées sexuellement régressées, un effet qui n’est pas produit par l’agoniste de la GnRH seul. Nous avons ensuite étudié le substrat neuroanatomique de cette action inhibitrice. Après avoir observé l’expression par les cellules à LH des sous-Types de récepteurs D2 qui existent chez le poisson-Zèbre, nous avons mis en évidence de nombreuses terminaisons dopaminergiques sur- ou à proximité- de ces cellules gonadotropes. Nous avons ensuite localisé, par des expériences de traçage rétrograde chez l’adulte, les corps cellulaires des neurones dopaminergiques qui émettent ces projections, dans la partie la plus antéro-Ventrale de l'aire préoptique. Nous avons appelé ces neurones hypophysiotropes: les neurones dopaminergiques préoptico-Hypophysaires (POHDA). Nous nous sommes aussi intéressés au développement des neurones POHDA. Grâce à des repères anatomiques précoces, nous avons pu les répérer précisément au sein de l’aire préoptique et suivre leur apparition sur des embryons de plus en plus jeunes. Nous avons ainsi mis en évidence que les tout premiers neurones POHDA n’apparaissent qu’à partir de 72 heures post-Fécondation (hpf), soit plus de 24 h après les neurones dopaminergiques du noyau suprachiasmatique (SCDA) voisin. Cette différenciation tardive explique probablement pourquoi les neurones POHDA ont jusque-Là été ignorés dans toutes les études de développement. En outre, nous avons montré que contrairement au nombre des neurones SCDA qui reste constant tout au long de la vie du poisson-Zèbre, celui des neurones POHDA continue d’augmenter tant que le poisson continue à grandir de manière allométrique, grâce à une neurogenèse continue. Enfin, nous avons examiné les profils d'expression de plusieurs gènes en relation avec la régionalisation du cerveau antérieur. Cette étude a permis de montrer que les réseaux génétiques impliqués dans le développement des populations SCDA et POHDA sont au moins en partie différents.Ces travaux démontrent pour la première fois l’existence d’un contrôle dopaminergique inhibiteur de la fonction gonadotrope chez le poisson-Zèbre. Ils décrivent l’anatomie de ce système dopaminergique chez l’adulte, sa mise en place au cours du développement et ses capacités de neurogenèse continue. Ils apportent chez le poisson-Zèbre des bases génétiques sur l’identité régionale de l’aire préoptique qui vont permettre d’aborder des études fonctionnelles sur le développement de ces neurones neuroendocrines mal connus
It was first demonstrated in a teleost fish that the stimulatory control of the gonadotrope axis by GnRH can be counterbalanced by an inhibitory control exerted by dopamine (DA). Later on, this inhibitory dopaminergic control was found in various vertebrate species. However the functional importance of this regulatory pathway varies according to the species. To deepen our knowledge on this inhibitory dopaminergic system, we used the zebrafish (Danio rerio) as a model, in which numerous molecular tools are available.First we demonstrated that DA indeed plays a role in the neuroendocrine control of zebrafish reproduction. By injecting a dopamine receptor antagonist together with an agonist of the GnRH (GnRHa), we were able to stimulate LH expression in the pituitary, and to reactivate the spawning cycles in sexually regressed old females, an effect of which was not produced by the GnRHa alone.We then studied the neuroanatomical basis of this inhibitory control. After observing the expression of the D2-DA receptors subtypes in LH cells, we highlighted numerous dopaminergic terminals on- or in the vicinity of- these cells. We then localized, by DiI retrograde tracing experiments in adult zebrafish, the dopaminergic cell bodies giving rise to these projections in the most antero-Ventral part of the preoptic area. We have called these hypophysiotropic neurons the preoptico-Hypophysial (POH) DA neurons.We next studied the development of POHDA neurons. Taking advantage of early anatomical landmarks, we followed the embryonic development of these cells. We showed that the first POHDA neurons arise at around 72 hours post fertilization (hpf), more than 24 hours later that the DA neurons in the neighbor suprachiasmatic nucleus (SCDA). This late differentiation would explain why POHDA neurons have not been studied in the developing embryo so far. We showed that contrary to the number of the SCDA neurons, which is constant all along the fish life, that of POHDA neurons increases proportionally to the growth of the fish due to continuous neurogenesis. Finally, we examined the expression profiles of developmental genes related to the regionalization of the anterior forebrain. We showed that the genetic networks involved in the development of POHDA and SCDA populations are at least partly different. To summarize, this work demonstrates for the first time the existence of a dopaminergic inhibitory control of gonadotrope function in zebrafish. It describes the anatomy of the preoptico-Hypophyseal dopaminergic system supporting these DA actions and the setting up of these neurons during embryonic development. We show that these neuroendocrine population displays neurogenesis even during adulthood. Our findings also provide the genetic bases for future functional studies on the development of POHDA, a poorly studied neuroendocrine DA population

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Barillet, Sabrina Aurélia. "Toxicocinétique, toxicité chimique et radiologique de l'uranium chez le poisson zèbre (Danio rerio)". Metz, 2007. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2007/Barillet.Sabrina.SMZ0712.pdf.

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Abstract (sommario):

Ce travail de thèse a visé à étudier les paramètres toxicocinétiques et toxicologiques de l'uranium chez le poisson. Il apparaît que l’uranium est hautement bioaccumulé et bioconcentré par les poissons. Sa répartition, bien que généralisée à l'ensemble de l'organisme, est néanmoins très hétérogène (branchies et foie constituant des sites majeurs d'accumulation). On note une perturbation du système antioxydant hépatique (inhibition des activités SOD, CAT et GPx ; déplétion du GSHtot) et du système cholinergique cérébral (inhibition/suractivation de l’AChE). Des atteintes génotoxiques surviennent également au niveau sanguin, hépatique et gonadique. L'activité radiologique de l'uranium influe sur les cinétiques d’apparition de ces perturbations biochimiques, celles-ci apparaissant d'autant plus précocement que l'activité délivrée est importante. Des atteintes histologiques (de différentes natures selon l’activité radiologique mise en jeu) sont également constatées (branchies, muscle)
This thesis explores the toxicokinetic and toxicologic aspects of uranium in fish. Uranium appears to be highly bioaccumulated and bioconcentrated in fish. It spreads all through the whole organism. Nevertheless, its distribution is heterogeneous (gills and liver being the main sites of accumulation). From a toxicologic point of view, we notice perturbations of the antioxidant system (inhibitions of hepatic SOD, CAT and GPx activities; depletion of total GSH) and of the cholinergic system (inhibition/over-activation of brain AChE). Genotoxic effects also appear in red blood cells, hepatocytes and gonadic cells. The kinetics of these biochemical perturbations depend on the radiological activity of uranium, responses appearing earlier with increasing delivered activity. Histological effects (differing in types depending on delivered radiological activity) are also observed (in gills and muscles)

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Barbereau, Clément. "Neurotoxicité précoce et mécanismes de neuroprotection dans des modèles poisson‐zèbre de tauopathies". Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03179669.

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Abstract (sommario):

Les tauopathies sont des maladies neurodégénératives impliquant des formes pathologiques de la protéine Tau. La protéine Tau est exprimée dans le système nerveux et intervient dans la stabilisation du réseau de microtubules. Suite à des modifications post-traductionnelles, la protéine Tau peut perdre sa fonction de stabilisation et acquérir des propriétés neurotoxiques et former des agrégats. Cela conduit à l’accumulation d’enchevêtrements neurofibrillaires dans les neurones, des marqueurs histopathologiques associés aux tauopathies et à la maladie d’Alzheimer (MA). La présence de mutations sur la protéine Tau peut favoriser son agrégation et conduire à des physiopathologies différentes du point de vue évolutif et clinique. Une diminution du BDNF a été observée chez les patients atteints par la MA, mais peu d’études se sont intéressées aux liens entre le facteur neurotrophique BDNF et la protéine Tau. La caractérisation de l’implication du BDNF dans des modèles poisson-zèbre de tauopathies a été réalisé au sein de l’équipe. Des premiers résultats montrent que les larves de poisson-zèbre exprimant la protéine mutée TauP301L présentent une diminution du BDNF. Dans ces travaux de thèse, nous avons étudié les effets de la surexpression neuronale de différentes protéines Tau, sauvage ou mutées (TauWT, TauA152T et TauP301L) chez les larves de poisson-zèbres. La phosphorylation de la protéine Tau, la neurotoxicité ainsi que les défauts sensori-moteurs provoqués par cette surexpression ont été caractérisés. Nous avons ensuite recherché des facteurs neuroprotecteurs au niveau cellulaire et fonctionnel par une approche pharmacologique ciblant les voies de signalisation pouvant être impliquées dans les déficits observés. La surexpression d’une protéine Tau humaine chez les larves de poisson-zèbres induit son hyperphosphorylation, une augmentation de la neurotoxicité et provoque des déficits sensori-moteurs. La surexpression de la protéine sauvage (TauWT) ou mutée (TauA152T, TauP301L) conduit à des réponses locomotrices différentes. TauWT induit une diminution de l’activité locomotrice, TauA152T la diminue drastiquement, alors que TauP301L conduit à une hyperactivité locomotrice des larves. Afin de réparer les phénotypes observés, nous avons testé dans un premier temps le chlorure de lithium (LiCl), un inhibiteur de la GSK3β décrit pour améliorer les déficits induits par TauP301L. Le LiCl permet de rétablir l’activité locomotrice des larves TauP301L. Parallèlement, un apport exogène de BDNF permet de diminuer la neurotoxicité et également de réparer les défauts locomoteurs. Les traitements BDNF et LiCl ne montrent aucun effet bénéfique sur les altérations locomotrices des larves TauWT et TauA152T. Sachant que la voie du stress du réticulum endoplasmique (UPR) est également dérégulée dans les tauopathies, nous avons réalisé une étude préliminaire chez les larves. Nos résultats indiquent des altérations de certains effecteurs de cette voie, avec une augmentation de la protéine PERK pour les larves TauWT et TauA152T. Cependant, aucun effet bénéfique n’est obtenu avec un inhibiteur de PERK sur les larves TauWT ou TauA152T. En conclusion, nous avons montré que la surexpression de TauA152T ou TauP301L conduit à une hyperphosphorylation et une neurotoxicité similaire entre ces deux lignées de poissons-zèbres. Seuls les tests sensori-moteurs sont en mesure de discriminer les effets induits par ces deux mutations. De plus, nous avons montré que seules les larves TauP301L présentent une diminution du facteur neurotrophique BDNF. Prévenir ces dérégulations par une approche pharmacologique a permis de restaurer le phénotype locomoteur et/ou partiellement la neurotoxicité chez les larves TauP301L. Les deux mutations étudiées possèdent des propriétés d’agrégation et de propagation différentes et nos données apportent un aspect fonctionnel complémentaire dans la perspective de tests de nouveaux composés neuroprotecteurs
Tauopathies are a group of neurodegenerative diseases, associated with pathological Tau proteins. The Tau protein is expressed in the nervous system cells and is involved in microtubule network stabilization, via specific binding domains. Abnormal post-translational processes can lead to the loss of Tau stabilizing function. Therefore, acquisition of aggregative and neurotoxic properties results into the accumulation of neurofibrillary tangles in neurons, which are histopathological markers of tauopathies and Alzheimer’s disease. Oligomer formation and aggregation is also associated with Tau mutations specific of different pathologies with distinct etiology. One of the projects led by the team is to characterize the involvement of the neurotrophic factor BDNF in zebrafish models of tauopathies. A decrease in BDNF induced by the peptide Aβ has been observed in patients with Alzheimer’s disease, but few studies have focused on the possible links between BDNF and pathological Tau proteins. Initial results evidenced a decrease in BDNF in zebrafish larvae expressing the pathological protein TauP301L. The main objective of my thesis was the analysis of the neuronal and sensory-motor phenotypes of zebrafish larvae with overexpression of wild type or mutated Tau proteins (TauWT, TauA152T and TauP301L). Tau phosphorylation, neurotoxicity and sensory-motor defects induced by this overexpression were characterized. We next evaluated the neuroprotective role of an exogenous treatment of BDNF on neurotoxicity at the cellular and functional levels. In addition, other signaling pathways that may be involved in the observed deficits were investigated. Our results showed that overexpression of human Tau protein in zebrafish larvae induces Tau hyperphosphorylation, neuronal death and/or axonal retraction, associated with sensory and locomotor deficits. Overexpression of TauWT, or mutated proteins (TauA152T, TauP301L) lead to different locomotor responses: TauWT induced a decrease in locomotor activity, decrease even more pronounced for TauA152T, while TauP301L leads to locomotor hyperactivity of the larvae. In order to rescue the observed phenotypes, we tested neuroprotective factors including lithium chloride (LiCl), known as a GSK3β inhibitor described to improve the deficits induced by TauP301L. LiCl resulted in the recovery of a locomotor phenotype for the TauP301L lineage, similar to the controls. At the same time, an exogenous supply of BDNF, or a TrkB receptor agonist, partially alleviated neurotoxicity and fully restored locomotor defects. The BDNF and LiCl treatments had no beneficial effect on locomotor alterations in larvae expressing the TauWT and TauA152T proteins. In order to test other signaling pathways involved in tauopathies, we next investigated the endoplasmic reticulum stress pathway, or UPR. Our preliminary data indicate several alterations of UPR effectors in larvae, such as an increase in the PERK protein level for larvae expressing TauWT and TauA152T. However, no beneficial effect was observed with a PERK inhibitor on TauWT or TauA152T larvae. In conclusion, our results demonstrate that overexpression of TauA152T or TauP301L proteins leads to Tau protein hyperphosphorylation, and a similar neurotoxicity. Sensory-motor tests were able to discriminate the effects induced by these two mutations. Furthermore, only TauP301L larvae displayed a decrease in the expression of the neurotrophic factor BDNF, that could be rescued by a pharmacological approach with the recovery of the locomotor phenotype. The two mutations studied have different aggregation and propagation properties and our data provide a complementary functional aspect in the perspective of testing new neuroprotective compounds

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Siméon, Ségolène. "Modélisation pharmacocinétique et pharmacodynamique de la toxicité développementale de l'embryon de poisson zèbre". Thesis, Paris, Institut agronomique, vétérinaire et forestier de France, 2020. http://www.theses.fr/2020IAVF0020.

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Abstract (sommario):

En évaluation de risques, comprendre et prédire les effets des substances chimiques sur le développement des êtres vivants sont d’une nécessité grandissante pour évaluer la toxicité environnementale ou thérapeutique. Au vu de ses nombreux avantages expérimentaux, réglementaires et de ses homologies génétiques avec l’Homme, l’embryon de poisson zèbre est largement utilisé pour les tests de toxicité. Dans le cadre du projet européen Eu-ToxRisk et pour améliorer l’extrapolation à l’Homme des données obtenues chez l’embryon de poisson zèbre, l’objectif de nos travaux était de développer deux modèles mathématiques pour expliquer et prédire les malformations observées au cours des cinq premiers jours de développement de l’embryon de poisson zèbre, suite à l’exposition à différentes concentrations d’acide valproïque (VPA), tératogène notoire, et neuf de ses analogues: Premièrement, un modèle pharmacocinétique (PK) générique basé sur la physiologie (PBPK) capable de prédire les concentrations de composés neutres ou ionisables dans dix organes d’intérêt d’étude de l’embryon. La croissance des organes est considérée et les coefficients de partage entre milieu de culture et organes sont prédits par un sous-modèle QSAR. La clairance métabolique et un facteur de correction des coefficients de partage ont été estimés simultanément par ajustement bayésien du modèle aux données de concentrations de VPA et de ses analogues dans l’embryon et le milieu de culture au cours de cinq jours de dosages répétés. Deuxièmement, un modèle multi-états Markovien pharmacodynamique (PD) capable de prédire l’occurrence de malformations en fonction du temps et de la concentration d’exposition en VPA. Enfin, pour décrire le comportement du VPA dans l’organisme de l’embryon et l’impact de l’exposition au cours du temps sur le développement de malformations, les deux modèles ont été couplés pour générer un modèle PK-PD. La concentration interne moyenne de VPA, prédite par le modèle PBPK, contrôle les transitions aléatoires entre états. Par ajustement bayésien aux données de malformations, les taux de transitions d’un état à l’autre ont été estimés, permettant ainsi de déterminer les probabilités de transition résultantes et les concentrations effectives associées
In risk assessment, understanding and predicting the effects of chemical compounds on the development of living beings are needed to understand and manage environmental and therapeutic toxicity. Due to its many experimental and regulatory advantages, and genetic homologies with humans, the zebrafish embryo is widely used for toxicity testing. As part of the European project Eu-ToxRisk,the objective of this work was to improve the extrapolation of the zebrafish embryo data to humans by developingtwo mathematical models able to explain and predict the occurrence of malformations during the zebrafish embryo first five days of development, following exposure valproic acid (VPA), a notorious teratogen, and nine of its analogues.First, a generic physiology-based pharmacokinetic model (PBPK) able to predict the concentrations of neutral or ionizable compounds in ten embryonic organs of interest. Organ growth is considered and the culture medium to organ partition coefficients are predicted by a QSAR sub-model. Metabolic clearance and a partition coefficient correction factor weresimultaneously estimated by Bayesian calibration of the model with embryo and culture medium concentration data of VPA and its analogues over five days of repeated dosing. Second, a multi-state Markovian pharmacodynamic (PD) model to predict the occurrence of malformations as a function of time and VPA exposure concentration. Finally, to describe the behavior of VPA in the embryo and the impact of time and exposure on malformations, the two models were coupled to generate a PK-PD model. The average internal concentration of VPA, predicted by the PBPK model, controls random transitions between states. By Bayesian calibration with malformation data, the transition rates between states were estimated, allowing estimation oftransition probabilities and associated effective concentrations

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Pezeron, Guillaume. "Aspects moléculaires et cellulaires de la formation de l'endoderme chez le poisson zèbre". Paris 7, 2007. http://www.theses.fr/2007PA077046.

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Abstract (sommario):

Au cours la gastrulation, l'embryon de vertébré s'organise en une structure complexe composée de trois populations cellulaires distinctes, les feuillets embryonnaires, et présentant des axes antéro-postérieur et dorso-ventral morphologiquement identifiables. Au cours de ma thèse je me suis intéressé aux mécanismes moléculaires et cellulaires permettant la formation de l'endoderme, le feuillet embryonnaire le plus interne, à l'origine du tractus digestif et de l'épithélium du système respiratoire. J'ai étudié le rôle d'un nouveau gène, raslllb, sélectionné pour son expression dans le mésendoderme dorsal au début de la gastrulation. Cette étude m'a permis de montrer que Rasl11b est un modulateur négatif d'Oep qui est un corécepteur de Nodal, mais aussi qu'Oep, en plus de sa fonction de corécepteur de Nodal, peut réguler indépendamment la formation de l'endoderme. Parallèlement, j'ai analysé le comportement des cellules endodermiques in vivo en utilisant une lignée transgénique qui exprime une protéine rapporteuse fluorescente dans les cellules endodermiques. Ainsi, j'ai pu montrer que contrairement à ce qui était admis jusqu'à maintenant, l'endoderme se comporte différemment du mésoderme pendant la gastrulation et migre selon un mouvement actif de marche aléatoire. Ce mouvement permet aux cellules de l'endoderme de coloniser la surface du vitellus et ainsi de former le feuillet endodermique
During gastrulation, vertebrate embryos form the tree germ layer and develop antero-posterior and dorso-ventral axis. For my thesis, I have been working on molecular and cellular aspects of endoderm formation. The endoderm is the inner-most germ layer and give rise to digestive apparatus and respiratory epithelium. I studied the function of a new gene, rasl11b, selected for its expression within dorsal mesendoderme during gastrulation. 1 have shown that Rasll Ib is a negative modulator of Oep, a Nodal coreceptor, but also that Oep, beside its Nodal coreceptor function, can independently regulate the formation of the endoderm. Beside this study, using a transgenic line that express a fluorescent reporter protein, I analysed the behaviour of endodermal cells in vivo. I have shown that endoderm behave differently from mesoderm during gastrulation and migrate in a active random walk movement. This behaviour allow endodermal cell to colonise the yolk surface and thus to form the endodermal germ layer

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Prudent, Julien. "Rôles des régulateurs de l’apoptose Bcl-wav et Nrz, au cours du développement embryonnaire du poisson zèbre". Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10318.

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Rabet, Nicolas. "Implications de la famille de gènes caudal dans la mise en place des tissus postérieurs chez les métazoaires". Paris 7, 2004. http://www.theses.fr/2004PA077147.

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Xu, Lijun. "Contrôle spatio-temporel de l'activité de l'acide rétinoïque dans le rhombencephale du poisson zèbre". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00836933.

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Abstract (sommario):

L'objectif de ma thèse est d'étudier chez l'embryon de poisson zèbre le contrôle spatio-temporel de l'expression génétique induit par l'acide rétinoïque (RA). L'acide rétinoïque est un morphogène dérivé de la vitamine A qui est impliqué dans de nombreux processus lors du développement embryonnaire. Chez les vertébrés, cette molécule joue un rôle crucial dans la mise en place de l'axe antéro-postérieur et dorso-ventral ainsi que dans la segmentation du rhombocéphale (cerveau postérieur ou hindbrain) entre autre par la formation d'un gradient antéro-postérieur qui donne lieu à une expression différenciée des gènes Hox. Les isomères naturels de l'acide rétinoique tel que all-trans retinoic acid (ATRA), 9-cis RA et 13-cis RA font partie de la voie de signalisation de RA. Cette voie est médiée par 2 sous-types de récepteurs nucléaires: RAR et RXR agissent comme des facteurs de transcription. Les isomères de l'acide rétinoique possèdent des affinités différentes pour les 2 types de récepteur. Le 9-cis RA est capable de se lier avec RARs ou RXRs. Le ATRA est la forme pricipale de l'acide rétinoique dans l'organisme vivant, Il est le ligand des RAR. Le 13-cis RA est aussi capable de se lier avec RAR mais son affinité est très faible par rapport au ATRA. Grâce à cette faible affinité aux RAR, le 13-cis RA a été utilisé pour traiter l'acné et la leucémie afin de minimiser les effets tératogènesde ATRA. In vitro, Le 13-cis RA est capable de s' isomériser rapidement en ATRA apres illumination par UV. Cette isomérisation est aussi possible dans le sens inverse c'est-à-dire qu'on peut illuminer l'ATRA pour le transformer en 13-cis RA. Grâce à cette propriété chimique de l'acide rétinoique, J'ai pu développer une méthode qui permet d'activer ou d'inactiver l'acide rétïnoique par illumination aux UV avec une grande résolution spatio-temporelle dans un organisme vivant.

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Panier, Thomas. "Imagerie par nappe laser de l'activité neuronale dans l'ensemble du cerveau d'un poisson-zèbre". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00979762.

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Abstract (sommario):

Un tiers de la thèse couvre la conception et le montage d'une expérience de stimulation tactile chez l'humain. En utilisant la microneurographie, nous avons pu enregistrer la réponse neuronale des mécanorécepteurs lorsqu'ils sont stimulés de façon précise et contrôlable. Notre dispositif permet le contrôle de la position, l¿orientation, la vitesse et de la force d'appui de la stimulation via une texture micro-usinée par nos soins. Ainsi les conditions sont réunies pour étudier de façon systématique la transduction de l'information tactile, qui se trouve d¿abord dans la surface à sonder puis passe dans le codage par les neurones du système nerveux. La seconde partie concerne le montage d'un microscope par nappe laser appliqué à l'enregistrement de l'activité neuronale d¿une larve de poisson-zèbre. Le but est de se doter d'un outil permettant d'observer la totalité de la chaîne de transmission de l'information mécano-sensorielle : du récepteur au cerveau. Les poissons sont génétiquement modifiés pour exprimer le rapporteur calcique GCaMP3 dans chacun de leurs neurones. Le microscope à nappe laser, où l'éclairement du spécimen se fait par le côté avec un faisceau laser scanné et l'observation se fait par le dessus selon un axe perpendiculaire au plan d'éclairement, permet d'augmenter à la fois la fréquence de prise d'images et la taille du champ enregistré par rapport aux techniques usuelles (microscope confocal ou 2-photons). Ces gains sont mis à profit pour étudier les corrélations entre les signaux de neurones distribués dans l'ensemble du cerveau de la larve du poisson-zèbre, et mettre directement à jour les sous-réseaux à l'œuvre au cours de l'activité cérébrale.

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Parmentier, Caroline. "Le système urophysaire et les urotensines : étude cytochimique et moléculaire chez le poisson zèbre". Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066484.

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Abstract (sommario):

Les poissons présentent deux systèmes neuroendocriniens, le complexe hypothalamo-hypophysaire et un système neurosécrétoire caudal (SNSC) formé par des neurones endocrines, les cellules de Dahlgren situées dans les derniers segments de la moelle épinière, par leurs axones et leurs terminaisons. Celles-ci forment une glande neuro-hémale, l’urophyse, appendue à l’extrémité ventro-caudale de la moelle. Nous avons étudié ce système urophysaire chez le poisson zèbre, Danio rerio, en raison de son intérêt au plan de la génétique et du développement et des possibilités qu’il présente pour une étude expérimentale ultérieure. Les questions posées étaient les caractéristiques structurales et biochimiques de ce modèle par rapport aux autres téléostéens, l’identité des neurohormones qu’il secrète, les urotensines et les arguments que pourrait apporter cette étude en faveur d’éventuelles caractéristiques communes à deux « sorties » du système nerveux central, les motoneurones et les neurones endocrines. En mettant en œuvre des approches d’histologie et de cytologie, de traçages hodologiques, d’immuno-histochimie et de biologie moléculaire (clonage, séquençage, hybridation in situ), nous avons : identifié deux isoformes alpha et bêta de l’urotensine II, la structure de l’urotensine I figurant déjà dans les bases de données ; localisé et colocalisé les sites de stockage et d’expression de ces hormones à l’échelle histologique et ultrastructurale ; mis en évidence d’éventuels sites extra-urophysaires de libération hormonale ainsi que la possibilité de sécrétions épendymaire et astrocytaire montré chez l’alevin le développement tardif et chez le mutant finless les modifications du système urophysaire liées à l’absence de nageoires. Décelé dans les cellules de Dahlgren un marqueur motoneuronal, islet 2 alors que islet 1, détecté par immunohistochimie ou chez un poisson transgénique islet 1-GFP, ne s’y exprime pas et que les urotensines ne sont pas trouvées dans les motoneurones innervant la nageoire caudale. L’ensemble de ces résultats montre que le SNSC du poisson zèbre est typique des téléostéens avec cependant des caractéristiques singulières au plan notamment de la sécrétion astrocytaire et de l’identité des urotensines. Par ailleurs les premiers indices apportés en faveur d’un marqueur commun à des neurones endocrines et à des motoneurones ouvrent la voie à une étude comparative et développementale d’une éventuelle parenté entre ces deux types cellulaires. Enfin des données préliminaires concernent notamment la présence de sérotonine dans les cellules de Dahlgren et l’urophyse ou l’expression d’un nouveau neuropeptide, l’URP, apparenté à l’urotensine II, dans le SNSC du poisson zèbre. L’identification, par ailleurs, de ce peptide dans les motoneurones et dans l’hypothalamus de mammifères ouvre de nouvelles pistes de recherche dans la biologie des neurones endocrines.

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Behra, Martine. "Criblage d'une mutagenèse chimique dans les embryons de poisson-zèbre axé sur la mobilité". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2002. http://www.theses.fr/2002STR13027.

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Abstract (sommario):

Mon travail de thèse a porté sur un criblage de mutagenèse chimique dans des embryons de poisson-zèbre induisant des mutations ponctuelles. Les phénotypes retenus correspondent à deux critères, la mobilité déficiente des embryons et la présence de nécrose dans le tube neural, structure à l'origine des tissus nerveux de l'adulte. Le but était de muter des gènes de la mise en place des tissus nerveux et musculaires. Dans la première partie de ma thèse j'ai analysé et caractérisé ces lignées. En collaboration avec une équipe INRA, nous les avons criblé, pour trouver des mutants de l'acétylcholinestérase, l'enzyme chargé de la dégradation de l'acétylcholine, le neurotransmetteur neuromusculaire. Le mutant que nous avons trouvé s'appelle acetylcholinesterase (ache). Nous avons analysé le phénotype en détail. En faisant un double mutant, avec le mutant nicotinic receptors (nic), totalement dépourvu de récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine, nous avons pu montrer clairement, que le phénotype musculaire dans ache se fait à travers ce récepteur. La plupart des insecticides et des médicaments palliatifs contre l'Alzheimer ou la myasthénis gravis, fonctionnent par blocage de cet enzyme. Le mutant ache est le premier modèle vertébré, pour tester leurs effets secondaires. L'ensemble de la démarche est donc validé par ce mutant, qui fourni un modèle pour résoudre des questions ne pouvant être adressées avec la souris " Knock out ". Ce travail fournit aussi un ensemble de mutants, dont la nature moléculaire reste à élucider, mais qui pourra contribuer à la compréhension de mécanismes fondamentaux. Ces connaissances pourraient aussi être rapidement applicables à l'Homme, tout particulièrement pour établir des thérapies pour certaines maladies génétiques humaines, comme les myopathies, dont les symptômes sont souvent très proches, des phénotypes de nos lignées mutantes
During my PhD, I did a screen of a chemical mutagenesis in zebrafish embryos, inducing point mutations. We used two screening criteria's, the altered mobility of embryos and the presence of necroses in the neural tube, the structure giving rise to most of the adult nervous system. The goal was to find mutated genes implicated in the layout of a functional loco motor apparatus. In the first part of my thesis I analysed and characterized the mutant lines. In collaboration with an INRA group, we screened the lines for mutants in the acetylcholinesterase gene, coding for the enzyme (AChE) degrading the neuromuscular neurotransmitter acetylcholine (Ach). We called the mutant acetylcholinesterase (ache). We analysed the phenotype and by crossing it with the mutant nicotinic receptors (nic), lacking functional nicotinic receptors for Ach, we could show that the muscular phenotype is receptor dependant. Most of the insecticides and drugs against Alzheimer disease and myasthenis gravis are inhibitors of the AChE. So the mutant ache provides the first vertebrate model to test side effects of theses drugs. This mutant validates our screen and provides a model to tackle questions which can not be addressed in the mouse knock out. This work also provide a set of neuromuscular mutants, in which the molecular nature still remains to be determine, but which could improve our knowledge in the setting up of neuronal and muscular tissues. They might be of particular relevance in genetic diseases, like myopathies as some symptoms are highly reminiscent of some of the phenotypes of our lines

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Rozmankova, Eliška. "Currently used pesticides and their mixtures : what are the risks to non-target aquatic organisms? Laboratory and in situ approaches". Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0301.

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Abstract (sommario):

Les pesticides ont pour rôle de protéger les cultures des espèces nuisibles permettant ainsi d’intensifier le rendement agricole pour nourrir une population toujours en augmentation. Néanmoins, les pesticides se retrouvent souvent dans le réseau aquatique, par exemple via le ruissellement, où ils peuvent nuire aux organismes non-cibles. Les concentrations environnementales des pesticides sont souvent considérées sans risque pour les écosystèmes aquatiques, mais elles peuvent cependant induire des effets sublétaux dans les organismes exposés. De plus, les organismes ne font généralement pas face à un seul pesticide provenant d’un champ voisin, mais à un mélange complexe de différents composés chimiques qui interagissent entre eux pour former un cocktail potentiellement toxique avec des impacts inconnus et difficilement prévisibles. Ces composés, peuvent se dégrader au fil du temps et forment des métabolites plus au moins toxiques et persistants qui aggravent encore la complexité des mélanges.Cette thèse s’intéresse à la toxicité de pesticides seuls, en mélange ou en nanoformulation sur des organismes aquatiques non-cibles. Les stades de vie précoces vulnérables de deux organismes modèles : le poisson zèbre (Danio rerio) d’eau douce et un bivalve euryhalin l’huître creuse (Magallana gigas) ont été utilisés afin d’évaluer les effets sublétauxe de concentrations environnementales (détectées dans les cours d’eau européens) de différents pesticides couramment utilisés dont l’herbicide S-métolachlore avec ses deux métabolites acides oxanilique et sulfonique du métolachlore, l’insecticide imidaclopride et le fongicide propiconazole. En complément, une approche in situ a été développée pour évaluer les effets toxiques sur les stades embryo-larvaires de l’huître creuse associés à la qualité de l’eau du Bassin d’Arcachon, réceptacle final de différentes substances provenant des bassins versants.Les résultats indiquent une grande sensibilité des embryons et larves de poisson zèbre aux concentrations environnementales de propiconazole et à un degré moindre de l’imidaclopride. Au contraire, le S-métolachlore et ses métabolites ne présentent que peu d’effet sur le développement, les fonctions neurocomportementales et l’expression des gènes à l’exception des gènes impliqués dans le système thyroïdien. Ces pesticides en mélange semblent se comporter selon un modèle d’addition des concentrations si l’on considère le développement du poisson zèbre. Ces observations sont en lien avec un risque des pratiques agricoles actuelles.Les résultats obtenus lors de ce travail montrent une faible toxicité du propiconazole et de l’imidaclopride sur le développement et le comportement des embryons et larves de l’huître creuse. Quelques effets causés par ces composés seuls ou en mélange sont observés au niveau moléculaire. La concentration environnementale du mélange a induit les malformations larvaires, néanmoins, les embryons d’huître encagés dans le Bassin d’Arcachon ne présentent pas de malformations quel que soit le site d’exposition, ce qui suggère une qualité suffisante de l’eau du Bassin pour le développement de l’huître creuse. Cependant, des différences au niveau de l’expression des gènes sont observées pour les embryons exposés dans la partie interne du bassin d’Arcachon suggérant des conséquences potentielles sur le long terme.Ces résultats indiquent que les stades embryo-larvaires du poisson zèbre et de l’huître creuse sont des outils pertinents pour l’évaluation des faibles concentrations de pesticides seuls ou en mélange. De plus, la mise en œuvre d’expérimentations in situ en complément des approches de laboratoire s’avère utile dans une démarche d’évaluation des risques environnementaux
Pesticides have enabled humankind to protect its crops from pests, intensifying thus the crop yields to sustain the growing population. However, pesticides often end up in aquatic water bodies, e.g. via field runoff, where they may harm non-target organisms. The environmental concentrations of pesticides are often considered safe for aquatic ecosystems although they might induce sublethal changes in exposed organisms. Moreover, the organisms are generally not dealing with only one pesticide issued from a nearby field but with a complex mixture of various chemical compounds, interacting amongst themselves, and creating a toxic cocktail with unknown and hardly predictable impacts. These compounds, each with different environmental fate, eventually degrade and form more or less toxic and persistent metabolites aggravating the complexity of the mixtures.This dissertation thesis summarizes the state-of-the-art in pesticide mixture toxicity research and is composed of five research articles dealing with sublethal effects of selected pesticides on non-target aquatic species. Vulnerable embryo-larval stages of two model organisms: freshwater zebrafish (Danio rerio) and euryhaline bivalve Pacific oyster (Magallana gigas) were used to assess the sublethal toxicity of especially environmental concentrations (detected in selected European water bodies) of commonly used herbicide S metolachlor with its two metabolites metolachlor oxanilic acid and metolachlor ethanesulfonic acid, insecticide imidacloprid, and fungicide propiconazole, alone and in a mixture. A complementary in situ approach was carried out to evaluate a real impact on early-life stages of the Pacific oyster in Arcachon Bay in France, a final recipient of various substances including pesticides from respective watersheds.First, zebrafish embryo-larval stages were observed to be highly sensitive to environmentally relevant concentrations of propiconazole and to a lesser extent also to imidacloprid. In contrast, S-metolachlor and its metabolites had almost no effect on their development, neurobehavioral functions, or gene expression except for altered genes implicated in the thyroid system. A mixture of these compounds exhibited a concentration addition effect on zebrafish development. These observations imply that the development of freshwater fish may be at risk with current agricultural practice.Second, a study with Pacific oyster embryos and larvae revealed very low toxicity of propiconazole and imidacloprid on their development and locomotion patterns. Few effects caused by these compounds were observed at the molecular level, as well as the effects caused by the mixture. The environmental concentration of the mixture induced developmental malformations in oyster larvae, however, those exposed in situ in Arcachon Bay did not show higher proportions of abnormal larvae suggesting that the water quality of Arcachon Bay is sufficient for oyster development. Nevertheless, oyster larvae exposed in the inner part of Arcachon Bay showed different gene expression levels than larvae from the reference site located near the ocean entrance, which may indicate consequences of a potential long term impact.These results documented that embryo-larval stages of zebrafish and Pacific oysters are relevant tools for the assessment of low concentrations of pesticides and pesticides in a mixture, and that laboratory studies complemented with field research are useful for (eco)toxicity assessment and of high ecological relevance

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Guillon, Emilie. "Étude fonctionnelle du collagène XV-B dans le développement du système neuromusculaire du poisson zèbre". Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10123/document.

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Abstract (sommario):

La matrice extracellulaire (MEC) constitue une source de balises moléculaires qui guident les axones moteurs en direction de leur cible musculaire. Le collagène XV (COLXV) est un collagène associé aux lames basales qui est codé par deux paralogues chez le poisson zèbre, col15a1a et col15a1b. Au cours de ma thèse, nous avons déterminé le patron d’expression du second paralogue col15a1b et caractérisé sa fonction in vivo au cours du développement du poisson zèbre. Dans le tronc, col15a1b est spécifiquement exprimé par les précurseurs du muscle lent qui sont la source d’un grand nombre de molécules de la MEC constituant le chemin des axones moteurs en croissance. Grâce à des anticorps spécifiquement dirigés contre COLXV-B nouvellement générés, nous avons montré que COLXV-B balise la trajectoire des axones moteurs. Des expériences de perte et de gain de fonction ont montré que l’expression et l’organisation extracellulaire de col15a1b dépend des voies de signalisation Hedgehog et unplugged/MuSK respectivement. L’inhibition de l’expression de col15a1b provoque principalement un arrêt de croissance ou des erreurs de trajectoire des axones des motoneurones primaires et secondaires au niveau du point de sélection des trajectoires. Ce défaut d’innervation s’accompagne d’une atrophie musculaire et d’un comportement de nage anormal des embryons en réponse à une stimulation. La conservation de la synthénie, la similarité du patron d’expression de col15a1b et COL15A1 pourrait avoir une fonction identique chez l’humain et représenter un gène candidat pour les maladies neuromusculaires
The extracellular matrix (ECM) provides positional information to guide motoneuron axons toward their muscle target. Collagen XV is a basement membrane component encoded by two paralogs in zebrafish, col15a1a and col15a1b. My PhD project consisted in the characterization of the expression pattern of the col15a1b paralog during development and in the analysis of the in vivo function of this paralog in developing zebrafish embryos. Interestingly, we showed that col15a1b paralog is expressed by slow muscle precursors that represent an important source of the ECM path. Using newly generated antibodies to collagen XV-B (COLXV-B), we found that COLXV-B paves the trajectory of motor axons. Loss and gain of function experiments showed that col15a1b expression and extracellular organization depends respectively on Hedgehog and unplugged/MuSK signaling. Col15a1b knockdown weakly affected slow muscle differentiation but provoked primary and secondary motoneuron axons truncation or pathfinding errors at the choice point where pathway selection takes place. This resulted in muscle atrophy and compromised swimming behavior. Our data identified an unexpected role for COLXV-B as an unplugged/MuSK-dependent cue that paves the axonal motor path to guide the decision of axons at the choice point. The conserved syntheny, the broad expression pattern of col15a1b similar to COL15A1 ortholog and the conservation of the primary sequence of COLXV-B with the mammalian counterparts suggested that the human protein COLXV could display similar function and represent a gene candidate for neuromuscular disorders

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Dupret, Barbara. "Etude du rôle des protéines Polycomb Pcgf1 et Ezh2 chez le poisson zèbre Danio rerio". Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10115/document.

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Abstract (sommario):

Les complexes PRC1 et PRC2 contrôlent l’expression génique via l’organisation de la structure de la chromatine. Ce contrôle se fait par l’ajout de la marque H2AK119ub1 par le PRC1 et l’ajout de la marque H3K27me3 par le PRC2. Cette étude s’attache à étudier le rôle de la protéine Pcgf1 (membre du complexe PRC1) et de la protéine Ezh2 (membre du complexe PRC2) lors du développement du poisson-zèbre. Les gènes sont inactivés par TALEN. Le complexe PRC1 est formé par différentes protéines dont les Pcgf. Il existe de nombreux homologues Pcgf qui ont des fonctions distinctes. Cette étude s’intéresse au rôle de la protéine Pcgf1 lors du développement du poisson-zèbre. Les individus pcgf1-/- sont viables et fertiles. Cependant, leur développement précoce est retardé et les adultes montrent des signes de vieillissement accéléré. Ce mutant est le premier modèle de vertébré qui met en évidence le rôle de Pcgf1 dans la prolifération cellulaire lors du développement et son association au vieillissement. La protéine Ezh2 est impliquée dans le devenir cellulaire et la différenciation. Les embryons se développent normalement puis les larves meurent à 12 jours post-fécondation. De façon intéressante, les embryons de poisson-zèbre peuvent gastruler en l’absence d’Ezh2, contrairement au modèle murin. Les organes sont correctement mis en place à 5 jours post-fécondation. Les larves présentent un défaut de maintien de la paroi du bulbe intestinal. La protéine Ezh2 est importante pour le maintien du pancréas exocrine. L’absence d’Ezh2 cause une augmentation importante du nombre de cellules apoptotiques. Ezh2 est essentiel lors de la régénération de la nageoire caudale
PCR1 and PRC2 are complexes that control gene expression via chromatin structure reorganization. This expression regulation is maintained by adding epigentics marks H2AK119ub1 by the PRC1 and adding of H3K27me3 by the PRC2. The study devotes to study the role of the protein Pcgf1 (part of the PRC1 complex) and of the Ezh2 protein (part of the PRC2 complex) during the zebrafish development. The PRC1 complex is formed by different proteins including Pcgf proteins. There are several Pcgf homologs that have different functions. The study reveals that some Pcgf proteins have a different expression during caudal fin regeneration and development. We are interested in Pcgf1 protein during the zebrafish development. The pcgf1 gene was inactivated by using TALEN. The fish pcgf1-/- are viable and fertile. However, the early development is delayed and adults show signs of accelerated aging. This mutant is the first vertebrate model showing the role of Pcgf1 in cells proliferation during development and aging. Ezh2 protein is involved in cell-fate decisions and differenciation. Inactivation of ezh2 gene by TALEN reveals the essential role of Ezh2 during development. Indeed, at the beginning embryos develop normally then larvae die at 12 days post-fertilization. Interestingly, zebrafish embryo can gastrulate without Ezh2. This contradicts with observations in mouse model. The organs are properly formed at 5 days postfertilization. Larvae show defects in the intestinal bulb wall. Ezh2 is important for exocrine pancreas maintenance. The absence of Ezh2 causes an increase in apoptic cells. Ezh2 is essential during caudale fin regeneration

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Dubrana, Leslie. "Modèles poisson zèbre de l’intoxication aux organophosphorés cholinergiques et neuropathiques et évaluation de l’efficacité d’antidotes". Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0187.

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Abstract (sommario):

Les organophosphorés (OPs) sont des composés organiques largement utilisés en tant que pesticides, plastifiants ou retardateurs de flamme et éventuellement comme armes chimiques. Ils sont responsables de plusieurs milliers de décès chaque année ainsi que de l’induction de pathologies neurologiques invalidantes et représentent de ce fait un sérieux problème de santé publique et de toxicité environnementale. Les OPs interfèrent avec l'activité d’estérases importantes pour la dégradation de certaines molécules actives au sein des organismes. La plus étudiée est l'acétylcholinestérase (AChE) qui hydrolyse l’acétylcholine. Ce neurotransmetteur est essentiel dans la transmission synaptique cholinergique de l'influx nerveux au niveau périphérique et au niveau du système nerveux central (SNC). La toxicité aiguë des OPs est liée à l’inhibition de l’AChE qui génère un syndrome cholinergique et qui induit des paralysies, des atteintes pulmonaires, vasculaires, mais aussi des convulsions, pouvant mener à la mort. Les OPs responsables de ce syndrome sont appelés OPs cholinergiques. Le traitement actuel de référence n’étant pas suffisamment efficace, il est nécessaire de trouver de nouveaux antidotes pour contrecarrer les effets de ces toxiques, en particulier au niveau du SNC, du fait de leur difficulté à franchir la barrière hémato-encéphalique. Dans ce contexte, de nombreuses nouvelles molécules doivent être évaluées pour leur bénéfice thérapeutique. Par ailleurs, certains OPs sont inducteurs d’une dégénérescence distale de certains axones des systèmes nerveux périphérique et central. Cette pathologie se développe plusieurs semaines après l'exposition et est dénommée neuropathie retardée induite par les organophosphorés (organosphosphorous-induced delayed neuropathy, OPIDN). Ces OPs neuropathiques peuvent cibler une enzyme appelée « neuropathy target esterase » (NTE/PNPLA6) mais leur mécanisme d’action n’est toujours pas élucidé et est controversé. Le poisson zèbre est un modèle reconnu qui présente de nombreux avantages pour l’expérimentation in vivo, en particulier aux stades précoces de son développement. Les travaux réalisés ont permis de mettre en place une stratégie innovante pour évaluer les effets de l’intoxication aux OPs cholinergiques et neuropathiques et pour rechercher de nouveaux antidotes par utilisation de l’éleuthéro-embryon de poisson zèbre. Cette méthodologie mêle analyses biochimiques et mise en œuvre de test locomoteurs novateurs. Les résultats obtenus apportent un nouveau système d’évaluation in vivo de l’efficacité d'antidotes pour l'empoisonnement aux OPs cholinergiques et de nouveaux éléments clés du mécanisme d’action des OPs neuropathiques
Organophosphates (OPs) are organic compounds used as pesticides, plasticizers, flame-retardants or chemical warfare nerve agent. They are responsible for several thousand deaths each year as well as induction of pathologies of the nervous system. Therefore, they represent a serious problem of public health and environmental toxicity. OPs interfere with important esterase activities for the degradation of active molecules in organisms. The most studied is acetylcholinesterase (AChE) which hydrolyses acetylcholine. This neurotransmitter is essential in the cholinergic synaptic transmission of nerve impulses in the peripheral and central nervous system (CNS). The acute toxicity of OPs is linked to the inhibition of AChE which generates a cholinergic syndrome. This syndrome induces paralysis, pulmonary and vascular damage, but also seizures, which can lead to death. The OPs responsible for this syndrome are called cholinergic OPs. As the current standard treatment is not sufficiently effective, it is necessary to find new antidotes to counteract the effects of these toxins, in particular on the CNS, due to their difficulty in crossing the blood-brain barrier. In this context, many new molecules must be evaluated for their therapeutic benefit. Moreover, certain OPs induce a distal degeneration of axons localised in the peripheral and central nervous systems. This pathology evolves several weeks after exposure and is named organophosphate-induced delayed neuropathy (OPIDN). These neuropathic OPs can target an enzyme called neuropathy target esterase (NTE / PNPLA6) but their mechanism of action is still unclear and controversial. Zebrafish is a recognized model with many advantages for in vivo experimentation, especially in the early stages of its development. This work develop an innovative strategy to assess the effects of cholinergic and neuropathic OPs intoxication and to search new antidotes using the zebrafish eleuthero-embryo. This methodology combines biochemical analysis and innovative locomotor tests. The results obtained provide a new system for in vivo evaluation of the antidote efficacy for cholinergic OP poisoning and new key events of the neuropathic OP mechanism of action

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Mathieu, Juliette. "Régulation de la formation du mésoderme et de la ligne médiane chez le poisson zèbre". Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066253.

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Aoki, Tazu. "Etude sur les mécanismes moléculaires de la détermination du destin endodermique chez le poisson zèbre". Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066006.

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Brodoline, Alexey. "Holographie numérique appliquée à l’imagerie 3D rapide de la circulation sanguine chez le poisson-zèbre". Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTS058/document.

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Abstract (sommario):

Nous présentons dans ce manuscrit une technique d’imagerie basée sur l’holographie numérique. Elle permet d’imager en 3D et dans le temps la circulation sanguine chez une larve de poisson-zèbre. L’information 3D est acquise en une seule image de la caméra, ce qui permet de suivre le mouvement des globules rouges dans le système vasculaire. Nous évoquerons dans un premier temps les techniques de bio-imagerie et d’imagerie du flux sanguin traditionnelles, puis nous rappellerons les principes de l’holographie. Ensuite, nous décrirons la méthode d’imagerie que nous avons développée et les résultats expérimentaux obtenus. Nous compléterons, en présentant les différentes améliorations que nous avons apportées à la technique. Enfin, nous discuterons brièvement de l’application du compressed sensing à l’imagerie de la circulation sanguine dans le poisson-zèbre
In this manuscript, we present an imaging technique based on digital holography.It enables to image in 3D and in time the blood circulation in a zebrafish larva. The 3D information is acquired in a single frame of the camera, which makes possible to track the movement of red blood cells in the vascular system. We will first discuss the traditional techniques of bio and blood flow imaging, then we will remind the principles of holography. Afterwards, we will describe the imaging method we developed and the experimental results obtained. We will then present the improvements that have been made to the technique. Finally, we will briefly discuss the application of the compressed sensing to the blood flow imaging in zebrafish

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Calhabeu, Frédérico. "NOV / CCN3 et CKIP-1 régulent respectivement la détermination et la migration des myoblastes au cours de la différenciation musculaire". Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066453.

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Abstract (sommario):

CKIP-1 et NOV sont deux protéines qui ont été récemment impliquées dans la régulation de la différenciation myogéniques. CKIP-1 est une protéine à domaine pleckstrin (PH) qui a été initialement isolée à partir d’un criblage double hybride. Au laboratoire, une forme courte, CKIP-1p28, dépourvue du domaine PH a été mise en évidence dans les myoblastes C2. Les deux formes de CKIP-1 ont des effets antagonistes sur la différenciation PI3-K dépendante des myoblastes. Tandis que CKIP-1 potentialise la différenciation, l’expression de CKIP-1p28 l’inhibe en interférant avec la polymérisation de l’actine. Ces deux isoformes sont deux nouvelles protéines adaptatrices qui, en modulant le remodelage du cytosquelette, permettent la translocation et la phosphorylation d’Akt à la membrane régulant ainsi la migration cellulaire aussi bien in vitro qu’in vivo, lors du développement du Zebrafish. La protéine NOV appartient à une famille de protéines secrétées, liant la matrice, la famille CCN (Cyr61, CTGF, NOV). La surexpression de NOV dans les myoblastes C2 inhibe leur différenciation. Ces cellules C2-NOV sont incapables d’induire les marqueurs de différenciation tels que la Myogénine, la p21WAF1 et la troponine. De plus, nous avons observé que NOV inhibe fortement l’expression des gènes de détermination MyoD et Myf5 ainsi que celle d’IGF-II. La surexpression de MyoD dans les C2-NOV est suffisante pour rétablir la différenciation, alors que l’ajout d’insuline à 10-6 M n’a aucun effet. En conclusion, l’ensemble de nos résultats ont montré que NOV est un régulateur de l’engagement des cellules dans le lignage myogénique et interfère dans la boucle de régulation positive MyoD/IGF-II, alors que CKIP-1 joue le rôle d’une protéine adaptatrice nécessaire à la différenciation terminale via l’activation de la voie PI3K/Akt et le remodelage du cytosquelette d’actine.

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Gangatharan, Girisaran. "Role of Tall and the immune system during zebrafish heart regeneration". Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT076.

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Abstract (sommario):

Contrairement aux mammifères, le poisson zèbre a la capacité de régénérer son coeur après une blessure importante. Une meilleure compréhension de ce phénomène pourrait contribuer à la conception de thérapies cliniques pour améliorer la régénération cardiaque des mammifères. Dans cette étude, nous avons identifié des voies de signalisation de la régénération cardiaque du poisson zèbre utilisant un criblage génétique chimique. De plus, nous avons identifier la présence d'un facteur de transcription bHLH, TAL1 et nous avons montrer son importance au cours de la régénération cardiaque du poisson zèbre. Enfin, nous avons examiner le rôle du système immunitaire lors de la régénération cardiaque du poisson zèbre et nous avons montrer que la sécrétion des metalloprotéinases (MMP14) par les macrophages permettait la dissolution du caillot sanguin, processus nécessaire pour la réussite de la régénération cardiaque
Unlike mammals, zebrafish have the ability to regenerate their heart after substantial injury. A deeper understanding of this phenomenon could aid in the design of clinical therapies to enhance mammalian cardiac regeneration. In this study, we have identified signaling pathways in zebrafish heart regeneration using a chemical genetic screen. Furthermore, we identify the presence of a bHLH transcription factor, Tal1 and show its requirement during zebrafish cardiac regeneration. Finally, we examine the role of the immune system during zebrafish heart regeneration and demonstrate a model of scar removal by MMP14 positive macrophages and show that this process is required for successful heart regeneration to occur

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Le, Fol Vincent. "Approche in vivo/in vitro du métabolisme de perturbateurs endocriniens chez le poisson zèbre (Danio rerio)". Phd thesis, Toulouse, INPT, 2015. http://oatao.univ-toulouse.fr/15125/1/lefol_1.pdf.

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Abstract (sommario):

Les perturbateurs endocriniens (PE) posent des risques pour la santé Humaine et pour la faune. L’utilisation de tests biologiques basés sur des mécanismes d’action spécifiques permet de caractériser le potentiel PE des substances chimiques dans le cadre de l'évaluation toxicologique, mais les capacités de biotransformation de ces modèles sont rarement prises en compte. Or, le métabolisme conditionne le devenir des xénobiotiques (détoxication vs. bioactivation) et donc in fine l'activité biologique mesurée. Dans ce travail, le devenir de deux contaminants œstrogéniques émergents (benzophénone-2, bisphénol S) a été comparé dans de nouveaux modèles in vitro et in vivo de poisson zèbre (cellules ZELH-zfERs, larve transgénique cyp19a1b-GFP) et des lignées humaines. Nos résultats démontrent que les modèles de poissons zèbres sont métaboliquement compétents et soulignent leur pertinence dans une approche intégrée in vivo/in vitro pour le criblage de l'activité PE des substances chimiques.

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Nauroy, Pauline. "Matrice extracellulaire et régénération : une étude utilisant le modèle de la nageoire caudale du poisson zèbre". Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEN082.

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Abstract (sommario):

A côté de leur rôle structural au sein des tissus, les protéines de la matrice extracellulaire sont impliquées dans un grand nombre de processus cellulaires au cours de divers évènements biologiques. En revanche, leur rôle au cours de la régénération reste étonnamment peu étudié à ce jour. Pourtant, mieux comprendre le rôle de la MEC dans la régénération a de nombreuses applications en médecine régénérative et reconstructrice. Mon projet de thèse vise précisément à répondre à cette question. Pour cela, nous avons utilisé le modèle bien établi de la régénération de la nageoire caudale du poisson zèbre qui présente de nombreux avantages tels qu’une structure simple, facile d’accès et un régénération rapide, en seulement quelques jours. Une approche globale de transcriptomique sans a priori a permis d’établir l’importance de la matrice extracellulaire au cours de la régénération. Une première étape a consisté à établir la liste des gènes de la matrice extracellulaire du poisson zèbre par orthologie, appelé matrisome. Notre étude a fait émerger le rôle inattendu d’un collagène dans la reconstruction de la membrane basale de l’épiderme, une structure importante pour l’attachement de l’épiderme au derme dans la peau. Cette protéine, exprimée uniquement chez l’embryon, est ré-exprimée dans l’épiderme en régénération et déposée au niveau de la membrane basale. Par stratégie anti-sens in vivo, j’ai montré par microscopie à force atomique et microscopie électronique que l’absence de ce collagène impacte la structure et les propriétés biomécaniques de cette membrane basale en reconstruction. Ces résultats ont été confirmés sur une lignée de poisson, invalidée pour ce gène que nous avons créée par la technologie CRISPR/Cas9. Cette lignée a permis d’établir que ce collagène agit transitoirement comme un « spacer » moléculaire nécessaire à l’organisation tridimensionnelle des autres composants de la membrane basale pendant la régénération
In addition to their role within tissues, extracellular matrix proteins are implicated in a large number of cellular processes. However, their role in regeneration is not well studied at the moment. A better understanding of the extracellular matrix proteins involvement in regeneration can have several future applications for regenerative and reconstructive medicine. The aim of my PhD project is to answer this question.To do this, we used the well-established zebrafish caudal fin model which have many advantages such as a simple structure, easily accessible and a quick regeneration in only few days. A global transcriptomic approach without a priori showed us that extracellular matrix proteins are playing a key role in regeneration. A first step of my work was to use an orthology-based approach to create the first list of extracellular matrix genes in zebrafish, called the matrisome. Our study revealed the unexpected role of a collagen during epidermal basement membrane reconstruction, an importance structure for the dermo-epidermal cohesion in skin. This protein which is expressed only during embryogenesis, is re-expressed in the regenerating epidermis and deposited in the basement membrane. Using an anti-sense strategy in vivo, I have demonstrated by atomic force microscopy and electron microscopy that the absence of this collagen impacts the biomechanics of this reconstructing basement membrane. These results were confirmed on a zebrafish line invalidated for this collagen that I have generated using the genome editing CRISPR/Cas9 technic. We showed that this collagen acts as a molecular spacer needed for the correct tridimensional organization of the other basement membrane components during regeneration

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Ramspacher, Caroline. "Développement de modèles animaux de maladies génétiques des systèmes cardiovasculaire et musculaire chez le poisson-zèbre". Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAJ095/document.

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Abstract (sommario):

Les nombreux avantages du poisson zèbre ont été utilisés pour modéliser deux maladies héréditaires: la desminopathie et la maladie veino-occlusive pulmonaire (MVOP). La desminopathie est une myopathie myofibrillaire caractérisée par la présence d’agrégats. Deux modèles, de perte et de gain de fonction ont permis de montrer l’importance à la fois de la perte de desmine fonctionnelle et de la présence d’agrégats. Les phénotypes observés incluent en particulier des défauts biomécaniques de la contraction cardiaque et de la propagation calcique myocardique. Des approches thérapeutiques, réduisant la taille des agrégats, sont proposées. Après avoir validé l’utilisation du poisson-zèbre comme modèle d’étude de l’hypertension artérielle, en vérifiant l’implication de l’élasticité de la paroi artérielle dans la régulation du flux sanguin, des modèles de MVOP, une forme rare et sévère d’hypertension pulmonaire, ont été générés et étudiés. Ils confirment la spécificité veineuse de la MVOP
The numerous advantages of zebrafish were used to study two hereditary diseases: desminopathy and pulmonary veno-occlusive disease (PVOD). Desminopathy is a myofibrillar myopathy characterized by the presence of granulofilamentous aggregates. Two models of loss and gain of function of desmin showed the implication of both loss of functional desmin and presence of desmin aggregates in desminopathy clinical manifestations. Phenotypes observed in these models include in particular a perturbation of the heart contraction biomechanics and of calcium propagation throughout the myocardium. Potential drugs, lowering the aggregate content, were proposed. After validating the use of zebrafish as a model of arterial hypertension, by verifying the implication of the elasticity of the aorta in blood flow regulation, we generated and characterized PVOD models. PVOD is a rare and severe form of pulmonary hypertension. The venous-specificity of the phenotypes observed in this pathology was confirmed

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Lucas, Julie. "Intégrité fonctionnelle chez le poisson zèbre, Danio rerio, exposé à des concentrations sublétales d’hydrocarbures aromatiques polycycliques". Thesis, La Rochelle, 2013. http://www.theses.fr/2013LAROS422/document.

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Abstract (sommario):

L’anthropisation croissante des zones côtières induit le rejet dans les écosystèmes aquatiques d’Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP). En plus de la concentration et de la voie de contamination considérées, leurs effets dépendent du stade de développement de l’organisme. Dans ce contexte, l’objectif de cette étude était d’évaluer les effets d’une contamination par voie trophique à des concentrations sublétales de HAP sur une espèce modèle, le poisson zèbre Danio rerio. Deux types de mélanges de HAP, pyrolytique et pétrogénique, représentatifs de ce qui est rencontré en milieu contaminé ont été testés via des expositions chroniques. Au niveau individuel, les réponses biologiques ont été évaluées au travers de performances physiologiques considérées comme des mesures indirectes de la fitness : la capacité métabolique aérobie, les performances de nage et la réponse de fuite. A l’échelle sub-individuelle, l’exposition aux HAP a été évaluée sur le cœur via la mesure du rythme cardiaque. Ces paramètres biologiques ont été mesurés (i) à différents temps d’exposition des poissons ainsi que (ii) sur leur descendance dans le but d’évaluer l’effet parental de la contamination. Les résultats mettent en évidence une diminution de la capacité métabolique aérobie chez la descendance de poissons contaminés aux HAP d’origine pyrolytique. Chez les poissons adultes directement exposés aux HAP de type pétrogénique, une réduction de la capacité métabolique a également été observée, associée à une réduction de la vitesse de nage critique. Cette étude contribuera à établir une vision globale des effets de l’exposition aux HAP et à mieux comprendre les mécanismes régulant des fonctions biologiques clés dans la survie d’un organisme tout au long de son cycle de vie
The increase of anthropogenic activities on coastal areas induces discharges of polycyclic aromatic hydrocarbons in aquatic ecosystem. PAHs effects depend on their concentration and the way of contamination, but also on the different developmental stages of the organism. In this context, the aim of our study was to observe the effects of an exposure to two PAHs mixes, pyrolytic and petrogenic, on the model species zebrafish Danio rerio. These chronicle exposures at sub-lethal concentrations were representative of contaminated areas. Biological responses of fish were estimated at individual levels through the assessment of aerobic metabolic scope, swimming and escape performance, which are considered to be relevant indirect measures of the fitness. Furthermore, measurements of cardiac frequency allowed observing PAHs impairments at sub-individual levels. These physiological performances were estimated (i) a several times of exposure (i.e. from 2-months juveniles to 6-months adults) and (ii) on their progeny, in order to observe parental effect of the PAHs exposure. An increase of aerobic metabolic scope was observed on the progeny of fish contaminated by pyrolytic mix. Regarding petrogenic PAHs exposure, the increase of aerobic metabolic scope was associated to increase of critical swimming speed in adults. This study will contribute to establishing a global vision of PAHs exposure impairments and to a better understanding of the regulating mechanisms of the main biological functions on which organism survival depends

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Yossa, Nouaga Rodrigue. "Interactions entre la biotine et l'avidine dans la nutrition du poisson zèbre Danio rerio (HAMILTON-BUCHANAN)". Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/28898/28898.pdf.

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Abstract (sommario):

Le poisson zèbre Danio rerio a été utilisé dans cette étude comme organisme modèle, dans un projet visant à développer une méthode de confinement biologique des poissons d'élevage fondée sur les interactions entre la biotine et l'avidine. Les objectifs de cette thèse étaient de i) estimer les besoins en biotine chez le poisson zèbre; ii) étudier les effets d'une complémentation en biotine et en avidine sur la croissance, la survie, la conversion des aliments, le statut de la biotine et l'expression des gènes chez le poisson zèbre; iii) évaluer la contribution de la microflore intestinale dans l'approvisionnement en biotine chez le poisson zèbre; et iv) évaluer les effets de la biotine sur la reproduction du poisson zèbre. La première étude de cette thèse a démontré que la biotine est essentielle pour la croissance du poisson zèbre et que le niveau de biotine à inclure dans l'aliment pour une croissance maximale est de 0,51 mg kg-1 d'aliment. La seconde étude a confirmé le caractère essentiel de la biotine pour ce poisson, tel que démontré précédemment. Elle a aussi révélé que l’alimentation du poisson zèbre avec une ration contenant 60 fois plus d'avidine que le niveau requis de biotine induit des signes de carence en biotine. La troisième étude a suggéré que la synthèse microbienne intestinale est une source significative de biotine chez le poisson zèbre. Les poissons nourris avec la ration contenant un antibiotique (1% succinylsulfathiazole, masse/masse) ont présenté une croissance, une condition générale, des teneurs en biotine totale du corps, une survie et une utilisation des aliments moindres que ceux nourris avec les rations ne contenant pas d'antibiotique. Les résultats de la quatrième étude ont démontré que les mâles carencés en biotine présentent un faible indice gonado-somatique et de faibles qualité et quantité du sperme, tandis que les femelles carencées en biotine ont une faible fertilité. Les résultats de cette thèse ont fourni des informations de base pour la compréhension des interactions entre la biotine et l'avidine alimentaires chez le poisson zèbre. Ces données pourront servir à développer des stratégies de confinement biologique en utilisant ces interactions.
Zebrafish Danio rerio was used as model organism in the first step of a project aiming at developing a biological confinement method of farmed fish based on the interactions between biotin and avidin. The objectives of this thesis were i) to estimate the dietary biotin requirements of zebrafish; ii) to study the effects of dietary biotin and avidin on growth, survival, feed conversion, biotin status and gene expression in zebrafish; iii) to assess the contribution of the intestinal microflora to biotin supply in zebrafish, and iv) to investigate the effects of biotin on zebrafish reproduction. The first study of this thesis has demonstrated that biotin is essential for zebrafish growth and that the optimum dietary biotin requirement for maximal growth is 0.51 mg kg-1 diet. The second study confirmed the essentiality of biotin for zebrafish growth found in the first study. This study also revealed that feeding zebrafish a diet containing avidin in 60-fold excess of biotin requirement induces biotin deficiency signs in zebrafish such as retarded growth, high mortality, low condition factor, and decreased steady-state level of acetyl CoA carboxylase-A (acca) transcripts in the liver. The third study suggested that intestinal microbial synthesis is a significant source of biotin to zebrafish. Fish fed the antibiotic-supplemented diet (1% succinylsulfathiazole, mass/mass) showed lower growth, health condition, whole-body biotin content, survival and feed utilization than fish fed the biotin unsupplemented and biotin supplemented diets. The results of the fourth study demonstrated that dietary biotin affect both male and female reproductive performances; the biotin-deficient male showed lower gonadosomatic index as well as lower sperm quality and quantity, while biotin-deficient female showed reduced fertility. The results of this thesis constitute a baseline in the understanding of the interactions between dietary biotin and avidin in zebrafish nutrition on the one hand, and in the potential use of these interactions in order to develop a biological confinement strategy of farmed fish on the other hand.

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Alavi, Naini Seydeh Maryam. "Etude de la physiopathologie des tauopathies dans le modèle de poisson zèbre : Implication des héparanes sulfates". Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077215.

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Abstract (sommario):

Les tauopathies regroupent plusieurs maladies neurodégénératives qui incluent la maladie d'Alzheimer et la démence fronto-temporale. La caractéristique majeure de ces maladies est l'hyperphosphorylation et l'agrégation de la protéine tau. La physiopathologie de ces maladies demeure très mal connue et, à ce jour, il n'existe pas de traitements permettant de prévenir, ni même de ralentir l'évolution de ces pathologies. Plusieurs travaux indiquent que les héparanes sulfates, des chaînes polysaccharidiques sulfatées fixées à des noyaux protéiques, jouent un rôle important dans l'hyperphosphorylation de la protéine tau. Toutefois, la nature des héparanes sulfates impliqués dans ces processus et la fonction exacte de ces molécules dans la pathogenèse des tauopathies demeure inconnue. Le but de ma thèse était de contribuer à élucider le rôle des héparanes sulfates dans les tauopathies. Mon travail de thèse est basé sur l'utilisation d'une lignée transgénique de poisson zèbre, la lignée Tg[HuC::hTauP301L/DsRed] qui exprime une forme mutée de la protéine tau humaine portant la mutation P301L responsable de la démence fronto-temporale avec syndrome parkinsonien liée au chromosome 17. Cette lignée transgénique reproduit une des principales caractéristiques physiopathologiques des tauopathies, l'hyperphosphorylation anormale de la protéine tau. Pendant la première partie de ma thèse, j'ai participé à un travail qui avait pour objectif d'étudier le rôle d'une enzyme impliquée dans la synthèse des héparanes sulfates, la 3-0- sulfotransferase-2, dans l'hyperphosphorylation anormale de la protéine tau. En utilisant une approche génétique, l'inactivation de la 3-O-sulfotransferase-2 par l'injection de morpholino¬oligonucléotides antisens dans des embryons de la lignée Tg[HuC::hTauP301L/DsRecl], j'ai montré que cette enzyme et, par conséquent, les héparanes sulfates avec des résidus sulfatés en position 3 de glucosamine, jouaient un rôle important dans l'hyperphorylation pathologique de la protéine tau. En effet, l'inactivation partielle de la 3-O-sulfotransferase-2 chez ces embryons Tg[HuC::hTauP301L/DsRed] induit une diminution de près de 60% de l'accumulation des formes hyperphosphorylées de tau. Comme ces travaux suggèrent que les héparanes sulfates pourraient être une cible thérapeutique pour le traitement des tauopathies, y compris la maladie d'Alzheimer, dans la deuxième partie de ma thèse, j'ai étudié les effets de petites molécules antagonistes des héparanes sulfates sur l'hyperphosphorylation anormale de la protéine tau. J'ai ainsi montré que l'administration de deux molécules antagonistes des héparanes sulfates, le surfen et l'oxalyl-surfen, diminuaient très significativement l'hyperphorylation de la protéine tau dans les embryons Tg[HuC::hTauP301L/DsRed]. En plus de la diminution de l'hyperphosphorylation de la protéine tau, ces molécules sauvent partiellement les défauts d'élongation et de fasciculation des axones des motoneurones provoquée par l'expression de la protéine tau humaine mutée. L'ensemble de ces résultats qui ont permis de mettre en évidence l'importance des héparanes sulfates dans la physiopathologie des tauopathies, ouvre des perspectives intéressantes pour le traitement des tauopathies et de la maladie d'Alzheimer
Tauopathies are a class of neurodegenerative diseases that include Alzheimer's disease and frontotemporal dementia. A cardinal feature of tauopathies is hyperphosphorylation and aggregation of tau protein in brain. The pathophysiology of tauopathies is poorly understood, and to date there is no measure to prevent or even slow the progression of disease. -Several studies indicate that heparan sulfates (polymers of sulfated polysaccharides attached to a core protein) play a significant role in tau hyperphosphorylation, but the nature of the heparan sulfates involved in the pathological processes and their precise function in the pathogenesis of tauopathy remains unknown. The aim of my thesis was to shed light on the role of heparan sulfates in tauopathies. For my work, I used the transgenic zebrafish line Tg[HuC::hTauP301L/DsRed] that expresses the human tau protein carrying the P301L mutation responsible for frontotemporal dementia and parkinsonism linked to chromosome 17. This transgenic line reproduces an important pathophysiological feature of tauopathies: abnormal hyperphosphorylation of the tau protein. In the first part of my thesis, I participated in research designed to investigate the role of 3-O-sulfotransferase-2 (an enzyme involved in the synthesis of heparan sulfate) in tau hyperphosphorylation, using the Tg[HuC::hTauP301L/DsRed] line. With a genetic approach,. Ie. Inactivation of 3-0- sulfotransferase-2 by injection of antisense morpholino oligonucleotides in Tg[HuC::hTauP301L/DsRed] embryos, I have shown that this enzyme (and therefore the heparan sulfates with sulfated residues in position 3 of glucosamine) play a key role in pathological tau hyperphosphorylation. Indeed, partial inactivation of the 3-0- sulfotransferase-2 in these embryos induces a 60% decrease in the accumulation of hyperphosphorylated forms of tau. This work points to heparan sulfates as a candidate therapeutic target for the treatment of tauopathies, including Alzheimer's disease. In the second part of my thesis, I worked on finding small molecule antagonists of heparan sulfates capable of inhibiting the abnormal hyperphosphorylation of tau protein. I discovered that two heparan sulfate antagonist molecules (surfen and oxalyl-surfen) not only significantly decrease tau hyperphosphorylation in Tg[HuC::hTauP301L/DsRed] embryos but can also partially rescue the axonal defects and fasciculation of primary motor neurons caused by expression of the mutated human tau. Taken together, my findings highlight the key role of heparan sulfate in the pathophysiology of tauopathies, and open promising perspectives in the search for therapeutic strategies for tackling these disorders

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Poulain, Morgane. "Étude de la spécification des territoires endodermiques et mésodermiques au cours de l'embryogenèse du poisson zèbre". Nice, 2006. http://www.theses.fr/2006NICE4001.

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Abstract (sommario):

Lors de ma thèse, je me suis intéressée à la formation de l’endoderme et du mésoderme chez le poisson zèbre. Au début de la gastrulation, un signal en provenance de la cellule vitelline est essentiel à l’établissement au niveau de la zone marginal du blastoderme, des territoires endodermiques et mésodermiques. Ces molécules inductrices d’origine maternelle sont des facteurs de croissance Nodal de la famille des TGFbeta. J’ai identifié un nouveau facteur de transcription à homéodomaine, Mezzo, impliqué dans cette voie de signalisation. Ce facteur agit en parallèle de Mixer dans la spécification de l’endoderme. Mes travaux ont permis de situer mezzo au sein de la hiérarchie génétique qui contrôle la formation de l’endomésoderme chez le poisson zèbre. J’ai ensuite étudié l’implication de communications existantes entre la voie de signalisation des TGFbeta et la voie de signalisation des FGF-MAPK dans les processus de spécification des cellules de l’endoderme et du mésoderme. L’activation de la voie FGF perturbe l’expression des gènes exprimés dans l’endoderme et inhibe également la potentialité des TGFbeta à induire de l’endoderme ectopique au pôle animal. J’ai ensuite montré la perte d’activité du facteur de transcription Casanova lorsqu’il est phosphorylé par la voie de signalisation FGF. De plus, la voie de signalisation des BMP a également un rôle inhibiteur sur la formation de l’endoderme. L’ensemble de ces données suggère que les voies de signalisation BMP et FGF coopèrent pour restreindre le nombre de progéniteurs endodermiques induits en réponse de la signalisation Nodal
During my PhD, J have focused on molecular mechanisms involved in endoderm and mesoderm specification. In zebrafish , endoderm and mesoderm are induced at the vegetal margin of the blastoderm by secreted TGFbeta molecules of Nodal family. J have characterized Mezzo, a novel homeobox transcription factor, which is regulated by Nodal signalling and acts in parallel with Mixer in the endoderm specification. These results highlight the complexity of the transcriptional network operating during endoderm formation. Mesoderm and endoderm originate from common precursors and segregate during gastrulation by mechanisms that are largely unknowm. I analyzed how the FGF and BMP pathways interact with Nodal signalling during the process of endoderm formation. I found that activation of the FGF/ERK pathway disrupts endoderm formation in the embryo and antagonizes the ability of Nodal signals to induce endoderm at the animal pole. Furthermore, I found that overexpression of BMPs compromises endoderm formation, suggesting that formation of endoderm precursors is negatively regulated by MPs on the ventral side. These data strongly suggest that BMP and FGF-ERK pathways cooperate to restrict the number of endodermal progenitors induced in response to Nodal signalling. I found that FGF/ERK signalling causes phosphorylation of Casanova, an important regulator of endoderm determination and provide evidence that this phosphorylation attenuates its activity. These results identify a molecular mechanism whereby FGF attenuates Nodal induced endodermal transcription factors and highlight a potential mechanism whereby mesoderm and endoderm fates could segregate from each other

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Cotto, Emmanuelle. "Caractérisation moléculaire de la protéine prion de poisson-zèbre et expression génique au cours du développement". Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12817.

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Abstract (sommario):

Les maladies à prions se caractérisent par l'accumulation d'une isoforme anormale (PrPsc) d'une protéine physiologique (PrPc) codée par le gène Prnp chez l'homme. Une protéine homologue a été caractérisée chez différents Mammifères et Oiseaux, la tortue et le Xénope. Chez les Poissons, plusieurs protéines de type prion ont été identifiées, sans pouvoir déterminer avec certitude les relations d'orthologie et de paralogie par rapport au gène Prnp humain. Nous avons caractérisé, après clonage de son ADNc, la protéine prion (PrP1) du poisson-zèbre. Même si sa séquence primaire en acides aminés est relativement divergente, PrP1 présente des motifs bien conservés caractéristiques des protéines de type PrP. Le profil d'expression génique de prp1 a été déterminé sur des embryons et larves de poisson-zèbre en hybridation in situ in toto et comparé à celui du gène prp2. Ce second gène, présent dans le génome du poisson-zèbre, code également pour une protéine de la famille des PrP. Prp1 s'exprime dans l'embryon dès l'activation zygotique, ce qui suggère un rôle pléiotrope de la protéine au cours de l'embryogenèse précoce. A partir de 24 heures après la fécondation, les transcrits de prp1 sont localisés dans des structures bien individualisées, avec une expression majeure au niveau du système nerveux central, des neuromastes de la ligne latérale, des structures rénales, hépatique, cardiaque, de l'intestin postérieur et des nageoires pectorales. Prp2 s'exprime de façon remarquable dans les neuromastes et les nageoires pectorales. En conclusion, nos travaux confirment que le gène PrP est apparu à la base de l'évolution des Vertébrés. Le profil d'expression différentiel des gènes de type prion, observé au cours du développement, pourrait être utilisé comme un argument supplémentaire pour clarifier les relations phylogénétiques après duplication génique du gène prp dans le génome des Poissons Téléostéens
Prion diseases are characterized by the accumulation of an abnormal isoform (PrPsc) of a physiologic protein (PrPc) that is encoded by the Prnp gene in humans. A homologous protein has been characterized in different Mammal species and Birds, the turtle and Xenopus. Different prion-like proteins have been identified in Fish, but their orthologous and paralogous relationship to the human Prnp gene are unknown. Here, we characterized the prion protein (PrP1) of the zebrafish after cloning of its cDNA. Although its primary amino acid sequence is relatively divergent, the PrP1 protein shows preserved PrP-type characteristic motifs. The prp1 gene expression pattern has been determined in zebrafish embryos and larvae by using in situ in toto hybridization and compared to the expression of the prp2 gene. The latter exists also in the zebrafish genome and encodes for another protein of the PrP family. The prp1 gene is expressed in the zebrafish embryo from the beginning of zygotic activation, suggesting a pleiotropic role of this protein during early embryogenesis. Twenty-four hours after fertilization, transcripts of prp1 are localized in distinct anatomical structures, with a main expression in the central nervous system, lateral line neuromasts, different parts of kidney, liver, heart, posterior intestine and pectoral fins. The prp2 gene is mainly expressed in neuromasts and pectoral fins. In conclusion, we confirm the appearance of the PrP gene at the origin of Vertebrate evolution. Moreover, the differential expression pattern for PrP-type genes during development could be used as an additional argument to clarify phylogenetic relations emanating from the duplication of the prp gene in the Teleostean Fish genome

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Vosges, Mélanie. "Effets neuroendocrines des perturbateurs endocriniens chez le poisson zèbre (Danio rerio) : étude du système à GnRH". Thesis, Tours, 2010. http://www.theses.fr/2010TOUR4035/document.

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Abstract (sommario):

A ce jour, les effets des perturbateurs endocriniens (PE) sur les circuits neuroendocrines contrôlant la fonction de reproduction ont fait l’objet de très peu de travaux. Chez les vertébrés, l’élément majeur du contrôle central de la fonction de reproduction est la GnRH (Gonadotropin-Releasing Hormone). Le développement et l’activité des neurones à GnRH sont finement régulés, notamment par les hormones stéroïdes, ce qui les rend potentiellement sensibles aux PE. L’objectif de ce travail était d'étudier les effets neuroendocrines des xéno-œstrogènes chez le poisson zèbre (Danio rerio). Nous montrons que le 17α-éthinylestradiol (EE2) et le nonylphénol (NP) perturbent l'ontogenèse du système à GnRH au cours du développement précoce. De plus, nous démontrons que ces effets impliquent des récepteurs des œstrogènes. Parallèlement, nous mettons en évidence l’effet inducteur de l’EE2 et du NP sur l'expression de l’aromatase cérébrale, l’enzyme de synthèse des œstrogènes. L’ensemble de ces données souligne la nécessité de considérer les réseaux neuroendocrines comme des variables critiques et sensibles dans le domaine de la perturbation endocrinienne
Until now, studies dedicated to the actions of endocrine disrupting chemicals (EDCs) on the reproductive axis have focused on the gonads and peripheral organs leaving virtually unexplored their actions on neuroendocrine circuits controlling reproduction. In vertebrates, gonadotropin-releasing hormone (GnRH) is the key factor controlling the activity of the reproductive axis. The development and functioning of GnRH neurons are finely tuned, notably by sex steroids, making these neurons potential targets of EDCs. The aim of this work was to explore the neuroendocrine effects of xenoestrogens in the zebrafish (Danio rerio). We show that 17α-ethinylestradiol (EE2) and nonylphenol (NP) disrupts the ontogeny of GnRH system during zebrafish early life stage. Moreover, we demonstrate that these effects involve functional estrogens receptors. In parallel, we report the inducing effects of EE2 and NP on the expression of brain aromatase protein, the enzyme responsible for estrogen biosynthesis. Altogether, these results highlight the need to consider neuroendocrine networks as critical and sensitive endpoints in the field of endocrine disruption

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Rua, Ferreira Rita. "Etude du mécanisme de la sensation du flux ciliaire dans l'organiseur droite gauche du poisson zèbre". Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAJ001/document.

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Abstract (sommario):

Les cils motiles et statiques jouent d’importants rôles dans la détermination de l’axe gauche-droite (GD) qui, en général, est mis en place par l’intermédiaire de flux directionnels générés dans des structures spécialisées appelées organisateurs gauche-droite (OGD). C’est ce point clé du développement qui dictera une organogenèse asymétrique. Dans mon projet de thèse, nous avons développé une méthode, appelée 3D-Cilia Map, et analysé l’organisation tridimensionnelle de l’implantation des cils afin d’extraire les paramètres clés responsables de la mise en place du flux directionnel et par conséquent de l’asymétrie GD. En résumé, nos résultats suggèrent qu’un mécanisme de signalisation chimique serait le plus plausible pour induire la rupture de la symétrie GD. Plus tard, les cellules réguleront intrinsèquement l’orientation asymétrique des cils à leur surface. Le travail présenté ici contribue de façon importante à nos connaissances actuelles concernant le comportement des cils et les mécanismes de sensation des flux dans l’établissement de l’axe gauche droite au sein de l’organisateur gauche-droite du poisson zèbre
Both motile and immotile cilia play important roles in left-right (LR) axis determination, which generally involves cilia-mediated directional flows in organized structures (LR organizers, LRO) in which the LR symmetry is broken, thus driving asymmetric organogenesis in the developing embryos. In my PhD project we aimed to developed a method (3D-Cilia Map) and analyze the three-dimensional organization of ciliary implantation in order to extract the key parameters modulating the directional flow involved in breaking the axis of symmetry in the zebra fish LRO. Altogether, our results suggest the initial mechanism to break the LR symmetry is most likely to be based on the transport of achemical signal, while later, cells intrinsically provide their cilia the cues to orient asymmetrically. The work presented here represents an important contribution to our current understanding of cilia behaviors and flow-sensing mechanisms in the establishment of the left-right axis in the zebra fish LRO

Tesi sul tema "Larves de poisson zèbre"

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