Mécanismes déterministes et auto-organisés de la morphogenèse des neurones dendritiques – DendroMorph

La formation des arborisations dendritiques est nécessaire à la mise ne place de circuits neuronaux fonctionnels. Malgré plus de 100 ans d’études intensives, les mécanismes régissant la morphogenèse des dendrites ne sont toujours pas entièrement compris. Le développement des dendrites est généralement décrit comme un processus déterministe, régi par des signaux génétiquement encodés qui spécifient la position des branches et la direction de leur croissance. Cependant, les progrès récents des techniques d'imagerie ont révélé que la morphologie centrale des arbres dendritiques repose aussi sur des processus stochastiques très dynamiques, qui permettent l'exploration de nombreuses configurations morphologiques. En utilisant la formation des neurones à arborisation dendritique (da) de la drosophile comme système modèle, nous étudions comment les mécanismes déterministes et stochastiques auto-organisés interagissent pour définir la forme unique de chaque neurone. Nous poursuivrons le travail que nous avons initié sur les neurones da simples c-I et l'étendrons aux neurones da complexes c-IV. En utilisant une combinaison d'imagerie dynamique à haute résolution, de modélisation computationnelle, d'approches génétiques et de séquençage de l'ARN de cellules uniques, nous allons : (i) déterminer comment la forme des dendrites c-I et c-IV émerge de la dynamique de ramifications locales, (ii) identifier les effecteurs moléculaires et mécaniques contrôlant cette dynamique et (iii) identifier les programmes génétiques intrinsèques spécifiant la morphologie de chaque classe.