Soutenance de thèse de Ali HASHMI

L’établissement du plan corporel d’un animal est un processus complexe qui implique l'organisation spatiale et le remodelage de différentes couches de cellules. Les récents progrès de l'imagerie commencent à révéler la chorégraphie cellulaire qui sous-tend ce processus chez les mammifères. Cependant, la séquence des événements transformant un groupe de cellules souches non organisées spatialement en territoires structurés est largement inconnue. Durant ma thèse, à l'aide d'agrégats 3D de cellules souches embryonnaires de souris, j’ai étudié la formation de l'une des trois couches germinales, l'endoderme. J’ai montré que l'endoderme peut être généré à partir d'un état de type épiblastique par un mécanisme triple : une libération d'îlots de cellules exprimant la E-cadhérine, leur écoulement vers une des extrémités de l'agrégat 3D et leur ségrégation. Contrairement à l'opinion dominante, ce mécanisme ne nécessite pas de transitions de type épithélio-mésenchymateuse, mais plutôt une fragmentation qui est médiée par la Wnt/ß-caténine et un processus de tri cellulaire. Mes données soulignent le rôle de la signalisation et des écoulements cellulaires dans l'établissement du plan corporel.

Shaping the animal body plan is a complex process that involves the spatial organization and patterning of different layers of cells. Recent advances in live imaging has started to unravel the cellular choreography underlying this process in mammals, however, the sequence of events transforming an unpatterned group of cells into structured territories is largely unknown. Here, using 3D aggregates of mouse embryonic stem cells, we study the formation of one of the three germ layers, the endoderm. We show that the endoderm can be generated from an epiblast-like state by a three-tier mechanism: a release of islands of E-cadherin expressing cells, their flow toward the tip of the 3D aggregate, and their segregation. In contrast to the prevailing view, this mechanism does not require epithelial to mesenchymal transitions and vice-versa but rather a fragmentation which is mediated by Wnt/beta-catenin and a sorting process. Our data emphasize the role of signaling and cell flows in the establishment of the body plan.