Eléments moléculaires, cellulaires et environnementaux du contrôle de la locomotion chez Caenorhabditis elegans
Juliette Ben Arous (LPS)

Infos Complémentaires

Conf IV, 24 rue Lhomond

Mardi 1er décembre à 10h

Résumé :

Caenorhabditis elegans est un organisme modèle bien adapté à l’analyse du fonctionnement de son réseau de neurones, de l’intégration des informations sensorielles qu’il reçoit à l’élaboration d’une réponse comportementale adéquate. Au cours de cette thèse, je me suis intéressée à l’étude de quelques paramètres cellulaires, moléculaires et environnementaux de la stratégie locomotrice de ce nématode. Pour cela, j’ai développé une méthode originale d’analyse quantitative
de l’alternance des phases d’activité de C. elegans en présence de bactéries. J’ai montré que la phase inactive est induite par la perception interne de bactéries nutritives alors que la phase active est favorisée par la perception chemosensorielle du ver. Ce comportement bimodal est de plus contrôlé par la concentration en nourriture présente dans l’environnement de l’animal et est modulé par son état de satiété. On observe en e-et une transition d’un état constamment actif à un comportement majoritairement inactif en une décade de concentrations en bactéries. J’ai également montré que ce comportement est régulé par les voies de signalisation de la sérotonine, de l’insuline et des TGF-beta.
J’ai par ailleurs développé un nouveau système d’imagerie permettant l’enregistrement simultané de l’activité calcique de neurones uniques et du comportement de vers se déplaçant librement en conditions standard de laboratoire. Grâce à ce système, j’ai pu montrer que les mouvements de recul spontanés de C. elegans re-ètent précisément l’activité calcique des neurones de commande du système moteur AVA. Par ailleurs, j’ai pu détecter des pics d’activité calcique spontanés des neurones mécanosensoriels PLM lors du déplacement libre du ver. Ces pics sont corrélés à de courtes phases d’accélération de C. elegans.

Abstract :

Caenorhabditis elegans is a model system well suited to analyze how neuronal circuit integrate sensory information to generate behavior. I focused my thesis on the study of the cellular, molecular and environmental basis of the locomotory behavior of the worm. I first developed a new quantitative method to analyze the locomotion of C. elegans on food. As in previous studies I could show that C. elegans exhibits two activity phases on food. I have established that internal sensing of food presence is necessary to induce the inactive phase and that chemosensory perception promotes the active phase. This behavior also depends on the concentration of food in theenvironment of the worm and on its previous food experience. C. elegans actually switch from an all-roaming phenotype to a mostly dwelling behavior in a decade of bacterial concentration. Moreover, I have shown that serotonin signaling and the insulin and TGF-beta pathways control this behavior.
I have also developed a new automated system for simultaneous recording of behavior and neuronal activity in freely moving C. elegans in standard laboratory conditions. Using this system, I could show that spontaneous reversals of the worm reflect precisely the activity of the AVA command interneurons. I could also evidence spontaneous activity transients in the PLM sensory neurons during free behavior of C. elegans in standard conditions. These activity transients are coupled to short spontaneous forward accelerations of the worm.

Conf IV, 24 rue Lhomond