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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 progressivement forment les tissus de l’embryon et sculptent l’insecte en devenir. En observant l’adulte, on peut suivre la réponse des cellules et des tissus aux changements  environementaux et aux stimuli physiologiques permettant. Chez l’insecte, la plupart de ces processus sont stéréotypés et en partie déterminés génétiquement.

Les questions soulevées par ces observations (et notre curiosité) nous conduisent à essayer de comprendre la logique qui sous-tend ces processus en utilisant la mouche du vinaigre comme modèle. Cet organisme a été très utile au 20ème siècle pour découvrir la plupart des gènes importants pour le développement des organismes multicellulaires, y compris 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 interagissent entre elles pour produire une matière vivante dont l’assemblage et le comportement sont prédictibles. 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 en ce moment la morphogenèse d’un epithelium qui produit des cellules souches neurales, ainsi que le rôle des interactions cellule-cellule dans l’organisation spatiale des cellules au sein de différents tissus épithéliaux. Pour comprendre ces mécanismes, notre approche consiste à modifier le génome de la drosophile pour introduire des marqueurs fluorescents qui nous permettent de décrire par imagerie du vivant la dynamique d’activité des gènes connus pour jouer un rôle clé dans ces processus. Cette analyse quantitative nous permet de formuler des hypothèses sur les mécanismes mis en jeu que nous pouvons ensuite tester en modifiant l’activité de ces gènes et en mesurant l’effet de ces perturbations sur le processus étudié. Nos travaux récents sont décrits dans les publications ci-dessous (en anglais).

Lab retreat, Bruges 2017

The lab, Center Parc 2018

Parc Montsouris, juin 2019

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120925_9_MOVIE_NUMBGF     

3-color movie showing symmetric (epidermal cells) and asymmetric cell divisions (SOPs, magenta) in the notum of living pupae expressing Histone2A-RFP (red) and NumbGFP in all cells (green) and nuclear eqFP670 (magenta) in SOPs

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