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Génétique du développement de la drosophile

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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 actuellement la gastrulation de l’embryon de mouche, la polarité des cellules épithéliales et la morphogenèse des epithelia, la division cellulaire assymétrique (cf. film ci-dessous),  la régulation de l’identité des cellules, le rôle des interactions cellule-cellule dans l’organisation spatiale des tissus et la régulation des cellules souches ainsi que la régulation de ces différents processus au niveau du génome (cf. projets ).

3color movie Numb

Film réalisé sur une mouche vivante montrant les cellules précurseurs des organes sensoriels (noyaux roses; les noyaux des autres cellules de cet epithelium sont colorés en rouge) qui se divisent de manière assymétrique: la protéine Numb, marquée en vert,  est spécifiquement héritée par une seule des deux cellules filles.

 

 

 

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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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