Soutenance de thèse de Charalampos, Chrysovalantis GALOUZIS

Les différences de morphologie, de comportement et de physiologie spécifiques au sexe sont très répandues dans le règne animal, ce qui donne lieu à un phénomène appelé dimorphisme sexuel. Le dimorphisme sexuel est largement attribué à l'expression différentielle des gènes entre les mâles et femelles, qui est elle-même contrôlée par les hiérarchies génétiques qui détermine le sexe de chaque individu. Les mécanismes moléculaires qui sous-tendent l'interaction entre ces hiérarchies et les gènes qui présentent une expression sexuée restent mal connus. J'explore ici la base génétique de l'expression sexuée du gène de pigmentation yellow, porté par le chromosome X. Le profil d'expression de yellow dans les ailes de pupes mâles de Drosophila biarmipes préfigure l’apparition chez les adultes d’un motif de pigmentation spécifique aux mâles. En utilisant des transgènes contenant de gène yellow, je montre que les interactions régulatrices entre les allèles homologues de yellow réduisent son expression chez les femelles. De plus, l'insertion de ces transgènes à des positions homologues sur des chromosomes autosomes récapitule, chez l'un ou l'autre sexe, l’inactivation du profil d’expression de yellow dans l’aile. Cette inactivation nécessite l'intron de yellow ainsi qu'un activateur situé dans la région 5' non-codante du gène. Un crible par interférence à l’ARN identifie la protéine architecturale Mod(mdg4) comme un composant essentiel de l'inactivation dépendante de l'homologie. En outre, je montre que Mod(mdg4) est nécessaire pour l'expression sexuée de certains gènes portés par le chromosome X dans le cerveau de Drosophila melanogaster. Ces résultats suggèrent que les interactions entre homologues en trans régulent l’expression sexuellement biaisés de certains gènes liés à l'X, indépendamment de la hiérarchie génétique de détermination du sexe. Plus généralement, ils illustrent la pertinence biologique de l'appariement des chromosomes homologues et des interactions en trans entre ces chromosomes homologues dans le contexte de l'expression sexuellement biaisée des gènes du chromosome X.

Sex-specific differences in morphology, behavior, and physiology are widespread in the animal kingdom, shaping a phenomenon called sexual dimorphism. Sexual dimorphism is largely attributed to sex-biased gene expression, which, in turn, is controlled by the sex-determination hierarchies. The molecular details underlying the interaction between these hierarchies and genes that display sex-biased expression remains elusive. Here I explore the genetic basis of a male-biased expression pattern of the X-linked pigmentation gene, yellow. yellow ¬expression prefigures a male-biased adult pigmentation pattern in Drosophila biarmipes. Using transgenes containing yellow, I show that regulatory interactions between yellow homologous alleles silence its expression in females. Furthermore, inserting these transgenes at homologous positions on autosomes recapitulates, in either sex, the homologous-dependent silencing. This silencing necessitates the intron of yellow as well as an enhancer located on the 5’ of it. Performing and RNAi screen identifies the architectural protein Mod(mdg4) as an essential component of the homologous-dependent silencing. Additionally, I show that Mod(mdg4) is required for the sex-biased expression of some X-linked genes in Drosophila melanogaster brains. These results suggest that trans-homolog interactions regulate sex-biased X-linked genes, independently of the canonical sex-determination hierarchy. More generally, they illustrate the biological relevance of homologous chromosome pairing and trans-homolog interactions in the context of sex-biased gene expression.