cellules, gènes et nombres: mesurer et comprendre les processus de développement dans un organisme vivant
L’observation de la nature est une source sans fin d’émerveillement et de questions. En regardant le développement d’un embryon d’insecte au microscope, on peut observer chacune des cellules qui s’organisent progressivement pour former les tissus de l’embryon et sculptent ainsi l’insecte en devenir. En observant l’adulte, on peut suivre la réponse des cellules et des tissus aux stimuli physiologiques produits par des changements environnementaux. Chez l’insecte, la plupart de ces processus sont stéréotypés et déterminés pour une large part génétiquement.
Comme notre cerveau ne perçoit que ce qu’il est capable d’appréhender, décrire c’est déjà comprendre un peu. Et comme la forme détermine la fonction, il est indispensable de décrire comment les cellules, les tissus et les organes acquièrent, maintiennent et modifient leur forme et leur identité. Et ces connaissances tirées de l’observation de la drosophile vivante sont très utiles pour mieux comprendre le fonctionnement intime de nos cellules.
Les questions soulevées par l’observation (et notre curiosité) nous incitent à tenter de comprendre la logique qui sous-tend ces processus en utilisant la mouche du vinaigre comme modèle expérimental. Cet organisme a été très utile au 20ème siècle pour découvrir la plupart des gènes importants pour le développement des organismes multicellulaires, y compris pour le développement de l’embryon humain. En partie grâce aux études chez la drosophile, nous disposons maintenant du catalogue des molécules importantes pour la formation et le bon fonctionnement des êtres multicellulaires. En revanche, on ne comprend pas bien comment ces molécules permettent aux cellules d’interagir entre elles pour produire une matière vivante dont le comportement est prédictible. Aujourd’hui, la mouche du vinaigre est donc encore très utile et pratique pour étudier les principes fondamentaux des règles d’organisation et de fonctionnement du vivant. Ceci en raison des très nombreux outils génétiques qui permettent d’introduire des perturbations fines et d’en analyser les effets de manière quantitative avec une très grande résolution spatiale et temporelle, à l’échelle de l’individu entier et vivant.
Au laboratoire, nous étudions comment les cellules souches neurales qui construisent le cerveau de la larve de drosophile émergent dans l’embryon précoce, et comment les cellules de l’œil communiquent entre elles pour former par un processus autoorganisé la structure quasi-cristalline de l’œil à facettes des insectes. Nous cherchons également à comprendre ce qui régule la vitesse de développement (i.e. pourquoi cela prend-il 2 jours pour produire les cellules de l’œil de drosophile et non pas 3, ou 1 ?) en nous intéressant aux mécanismes qui sous-tendent la vitesse de propagation du front de différentiation de l’œil de drosophile.
Nos travaux récents sont rapportés dans les publications ci-dessous (en anglais).
L’équipe, 2025
Oleron, mai 2022
