Interactions mécanique-moléculaire dans la différenciation auto-organisée de l'embryon – ForcePattern

Les forces mécaniques jouent un rôle essentiel dans le développement embryonnaire, notamment en tant que moteurs de la morphogenèse, mais aussi en tant que signaux pouvant contribuer à l’autorganisation de la différenciation. Alors que le rôle de la mécanique dans la spécification du destin cellulaire a été démontré depuis longtemps in vitro, comment signaux mécaniques et moléculaires se combinent in vivo pour contrôler dynamiquement la différenciation de champs de cellules initialement naïfs reste un défi. Cela s'explique, en partie, par les obstacles techniques et conceptuels à surmonter pour caractériser et perturber les bases mécaniques d'un processus développemental donné. Dans ce projet, profitant de la facilité d'établir des approches d'imagerie dynamique et des perturbations mécaniques chez l'embryon de caille, nous proposons d'étudier comment les forces mécaniques façonnent le destin cellulaire dans l'embryon. Tout d'abord, nous éluciderons comment la forces gravitationnelle connue pour briser la symétrie radiale de l'embryon agit pour déterminer la position de l'axe antéropostérieur. Dans un second temps, nous étudierons comment cette brisure de symétrie fournit un patron sommaire qui est ensuite renforcé par une rétroaction mécanique. En particulier, nous testerons si la mécanique émergente des tissus crée une niche mécanique qui maintient l'état de pluripotence des cellules embryonnaires. Enfin, nous étudierons comment les signaux mécaniques et moléculaires que nous avons identifiés chez les oiseaux se comparent à ceux de l'embryon de souris.
Dans l'ensemble, ces études permettront d’élucider comment les forces mécaniques brisent la symétrie radiale de l’embryon en spécifiant localement le destin des cellules et comment la rétroaction mécanique sur l'expression génétique perpétue ensuite et de manière auto-organisée l’établissement des territoires de l’ embryons précoce d'oiseau et de mammifères.