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THSE DE DOCTORAT DE L'UNIVERSIT PIERRE ET MARIE CURIE Spcialit GNOMIQUE FONCTIONNELLE Prsente par Raphal ETOURNAY Pour obtenir le grade de DOCTEUR de L'UNIVERSIT PIERRE ET MARIE CURIE

Surdits hrditaires: rles de la myosine VIIa dans le dveloppement de la cellule sensorielle auditive

soutenue le 12 dcembre 2007

devant le jury compos de:

Professeur Daniel VERG Docteur Thomas LECUIT Professeur Jonathan ASHMORE Docteur Anne HOUDUSSE Professeur Christine PETIT

Prsident Rapporteur Rapporteur Examinateur Directrice de thse

THSE DE DOCTORAT DE L'UNIVERSIT PIERRE ET MARIE CURIE Spcialit GNOMIQUE FONCTIONNELLE Prsente par Raphal ETOURNAY Pour obtenir le grade de DOCTEUR de L'UNIVERSIT PIERRE ET MARIE CURIE

Surdits hrditaires: rles de la myosine VIIa dans le dveloppement de la cellule sensorielle auditive

soutenue le 12 dcembre 2007

devant le jury compos de:

Professeur Daniel VERG Docteur Thomas LECUIT Professeur Jonathan ASHMORE Docteur Anne HOUDUSSE Professeur Christine PETIT

Prsident Rapporteur Rapporteur Examinateur Directrice de thse

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RemerciementsJe remercie Christine Petit de m'avoir accueilli dans son laboratoire, mais surtout, de m'avoir soutenu aux moments de rflexion et de remise en question. Je remercie Dominique Weil pour sa gentillesse et pour m'avoir pris sous son aile durant mes dbuts en biologie molculaire, alors qu'elle avait d'autres chats (souris?) fouetter... Un grand merci JeanPierre Hardelin, pour ses prcieux conseils lors de la rdaction des articles et de la thse. Enfin, je remercie tous les membres de l'quipe pour leur coute, leurs conseils et leur soutien, qui m'ont permis de mener mes projets dans les meilleures conditions. Je remercie le professeur Daniel Verg d'avoir accept la prsidence de mon jury de thse. Je remercie le professeur Jonathan Ashmore et le docteur Thomas Lecuit pour avoir accept d'tre les rapporteurs de ma thse. Enfin, je remercie le docteur Anne Houdusse pour sa prsence en tant qu'examinatrice. Je remercie tous les passionns d'informatique qui dveloppent des logiciels libres sous licence GPL. J'ai crit ma thse sous Linux (http://www.kubuntu-fr.org/), avec la suite bureautique Open Office (http://fr.openoffice.org/). La bibliographie a t formate avec le logiciel Bibus (http://bibus-biblio.sourceforge.net/). Je remercie la Fondation pour la Recherche Mdicale de m'avoir attribu un financement pour ma quatrime anne de thse. Enfin, je remercie toute ma famille, et en particulier mes parents, de m'avoir laiss libre de mes choix, et de m'avoir toujours fait confiance. Cela m'a donn l'lan pour endurer cette thse. J'ai une pense toute particulire pour mon grand-pre qui a toujours t fascin par les sciences exprimentales, et qui m'a transmis son optimisme et son enthousiasme. J'espre moi aussi pourvoir lire Sciences et Avenir et m'merveiller jusqu' l'ge de 96 ans. Merci Nathalie, toujours mes cts, pour sa patience, sa comprhension, son rconfort pendant cette course contre la montre.

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Table des matiresRemerciements........................................................................................................................3 Prambule............................................................................................................................... 6 INTRODUCTION....................................................................................................................... 7 I- Fonctionnement de la cochle des mammifres...................................................................8 1/ Les trois compartiments de l'oreille................................................................................8 2/ Anatomie fonctionnelle de la cochle.............................................................................9 a) Analyse spectrale par la membrane basilaire........................................................... 11 b) L'organe de Corti.....................................................................................................13 c) Amplification des vibrations cochlaires par les cellules cilies externes................16 3/ Transduction mcano-lectrique auditive..................................................................... 19 a) L'endolymphe, un milieu liquidien de composition ionique atypique...................... 19 b) Les cellules cilies, sige de la transduction mcano-lectrique.............................. 19 c) La rgulation de la transduction mcano-lectrique auditive: l'adaptation............... 21 d) La cellule cilie interne (CCI): l'efficacit des synapses ruban............................. 22 II- Les jonctions intercellulaires des cellules pithliales......................................................23 1/ Le scellement des jonctions intercellulaires requiert un processus actif.......................23 a) Une exprience avec des bulles de savon.................................................................23 b) Le cytosquelette d'actine est ncessaire au scellement des jonctions ...................... 25 2/ Formation et maturation des jonctions intercellulaires................................................. 27 a) Etapes initiales de l'assemblage des jonctions intercellulaires................................. 27 b) Rle de la myosine II dans la maturation des jonctions apicales des cellules pithliales ..................................................................................................................34 3/ Autres constituants des complexes d'adhrence intercellulaire.....................................38 a) Les desmosomes......................................................................................................39 b) Le complexe nectine-afadine...................................................................................41 c) Les jonctions serres................................................................................................42 4/ Dynamique des jonctions apicales des cellules pithliales..........................................43 a) Anneau d'acto-myosine II........................................................................................ 43 b) Le rle des myosines non conventionnelles aux jonctions intercellulaires..............48 III- La lame rticule.............................................................................................................52 1/ Architecture de la lame rticule.................................................................................. 52 2/ Les jonctions intercellulaires de la lame rticule chez les mammifres adultes..........54 a) Composition des jonctions homotypiques............................................................... 54 b) Jonctions htrotypiques: des jonctions hybrides, de composition atypique............54 c) Rle des myosines aux jonctions intercellulaires de la lame rticule.....................57 d) Aspects mcaniques: les contraintes physiques appliques sur la lame rticule.....57 IV- Conclusion de l'introduction........................................................................................... 59 RESULTATS............................................................................................................................ 62 I- PHR1, un partenaire de liaison de la myosine 1c, pourrait tre un chanon du complexe de transduction mcano-lectrique.............................................................................................63 1/ Objectif........................................................................................................................ 63 2/ Rsum des rsultats.................................................................................................... 64 a) PHR1 se lie la queue de la myosine 1c................................................................. 64 b) PHR1 se lie la queue de la myosine VIIa .............................................................66 c) PHR1 peut se dimriser........................................................................................... 67

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3/ Conclusion et perspectives immdiates........................................................................ 68 Article 1.................................................................................................................. 69 II- Shroom2 se lie la myosine VIIa et l'actine et pourrait renforcer les jonctions intercellulaires.......................................................................................................................79 1/ Objectif........................................................................................................................ 79 2/ Rsum des rsultats.................................................................................................... 80 a) Shroom2 se lie la queue de la myosine VIIa......................................................... 80 b) Shroom2 se lie ZO1.............................................................................................. 82 c) Shroom2 se lie la F-actine.....................................................................................83 3/ Conclusion et perspectives........................................................................................... 83 Article 2.................................................................................................................. 85 III- La myosine VIIa faonne la morphologie apicale des cellules sensorielles auditives.....99 1/ Objectif........................................................................................................................ 99 2/ Rsultats.......................................................................................................................99 IV- Discussion gnrale...................................................................................................... 104 a) Caractrisation de cette transition jonctionnelle en termes molculair

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