Etude sur les Propriétés Emergeantes à l’Echelle de l’Embryon Dirigeantes la Morphogène des Tissus – SEPASEDTM

L’objectif du projet est de comprendre comment les forces biophysiques sont générées et comment elles travaillent pour produire des changements extrêmement précis de forme des tissus pendant le développement de l’embryon. La morphogenèse des tissus est un processus par lequel l’embryon est remodelé pour aboutir à la forme finale d’un animal développé. Les tissus sont composés de cellules interconnectées les unes aux autres. Les changements locaux des propriétés mécaniques et de forme cellulaire engendrent des changements de de l’aspect d’un tissu. Néanmoins la connaissance en soit des processus et de la mécanique qui contrôlent la forme de la cellule à l’échelle subcellulaire est insuffisante pour expliquer comment les tissus changent d’aspect. Des propriétés émergentes surviennent à des échelles supérieures résultantes de l’interaction des cellules dans un tissu, et également des tissus qui se coordonnent et interagissent entre eux. Cette étude est un grand défi dans la compréhension du développement de l’embryon autant au niveau technologique que conceptuel. D’un point de vue technologique, de nouveaux outils sont nécessaires pour visualiser les cellules et fournir des données quantifiables avec une grande résolution spatiale et temporelle sur des régions importantes et à travers l’embryon entier. De nouvelles techniques sont nécessaires pour manipuler les tissus avec une spécificité temporelle et spatiale et pour mesurer les propriétés mécaniques des différents tissus positionnés sur différentes régions de l’embryon. Du point de vue conceptuel, c’est un défi de comprendre comment différents feuillets cellulaires présentant différentes propriétés mécaniques peuvent interagir entre eux dans des conditions limites. J’utiliserai l’embryon de drosophile comme système modèle et je me focaliserai sur le processus de repliement tissulaire qui est vital pour l’animal. En effet, les défauts de repliement peuvent compromettre la neurulation chez les vertébrés et la gastrulation dans tout le règne animal, processus mis en place par les trois couches de cellules germinales. Mes connaissances en biologie cellulaire et embryonnaire alliées à ma formation en ingénierie et en optique ainsi que mon expertise en matière de microscopie à feuilles de lumière à multiples vues et de manipulation laser de l’embryon permettront de faire aboutir ce projet novateur qui vise à comprendre la mécanique et la fonction du repliement tissulaire de l’échelle cellulaire à celle de l’embryon. Enfin, ce projet fournira de nouvelles connaissances sur la façon dont les forces biophysique sculptent les organismes vivants.