Robustesse de déformation tissulaire anisotropique pendant la morphogenèse animale – RobustTissue

Dans les matériaux actifs anisotropiques, l'état ordonné peut être brisé par des instabilités hydrodynamiques. En particulier, de telles instabilités sont susceptibles d’empêcher l'apparition d'une élongation stable progressive selon une direction privilégiée. Or la morphogenèse animale dépend de plusieurs processus de déformation anisotrope de tissus biologiques.

Je propose d'étudier deux hypothèses pouvant expliquer la stabilisation des déformations anisotropes au cours de la morphogenèse animale:
(H1) l’apparition de gradients sur grande échelle dans la concentration de certaines protéines,
(H2) l’apparition de forces externes agissant sur le tissu.

Avec mon équipe, nous testerons ces hypothèses en suivant deux objectifs:
Objectif 1 - Nous étudierons des modèles de tissus (continus et cellulaires) qui intègrent des écoulements tissulaires, des champs scalaires représentants la concentration d'une protéine, un champ de polarité cellulaire et un champ nématique décrivant les formes des cellules. Nous établirons des critères généraux pour la stabilité de l'état de déformation homogène.
Objectif 2 - En collaboration avec Thomas Lecuit, nous comparerons nos résultats théoriques aux observations expérimentales de la déformation du tissu épithélial de la bande germinale pendant l'embryogenèse de la drosophile. Nous mesurerons les profils de concentration du protéine Toll-8, de la polarité cellulaire de myosin, de la forme cellulaire et de l'écoulement tissulaire. Enfin, nous testerons nos hypothèses en considérant différentes perturbations qui sont susceptibles de perturber soit le champ de concentration du protéine (H1), soit les forces externes (H2).

Ce projet ambitionne de défricher une question fondamentale à l'interface entre la physique de la matière active et la biologie du développement. Dans ce but, on développera de nouveaux concepts théoriques pour examiner comment les champs scalaires et polaires interagissent avec la structure cellulaire du matériau.