Figure Nature-Lecuit

Images de la morphogenèse de l’intestin pendant le développement d’un embryon de Drosophile. La zone d’induction génétique est indiquée dans l’image en haut. Deux rangées de cellules situées dans la zone où la vague se propage sont marquées en jaune et blanc.

Pendant le développement d’un embryon les cellules et les tissus changent de forme pour générer des organes: c’est la morphogenèse. On sait depuis longtemps que ce processus complexe dépend de gènes qui déterminent les changements de forme à la manière d’un programme. L’expression de gènes spécifiques commande à chaque cellule d’adopter une forme donnée à chaque moment, tout comme un chef d’orchestre dirige chaque musicien de l’orchestre.

Dans une étude récente publiée dans le journal international Nature, Thomas Lecuit et ses collègues de l’Institut de Biologie du Développement de Marseille décrivent comment les changements de forme d’un tissu résultent de processus auto-organisés, sans véritable chef d’orchestre. En étudiant l’embryon précoce de la mouche du vinaigre, ils ont découvert que son intestin se forme par une vague de déformations des cellules semblable à une ola. Une rangée de cellules après l’autre, les cellules se courbent et s’étendent en collant à la membrane autour de l’œuf, puis se contractent et se détachent. La vague est initiée par l’expression locale d’un gène, puis se propage sans programme génétique par simple communication mécanique entre cellules. Ainsi, la formation de l’intestin est le produit d’interactions mechanochimiques entre cellules plutôt que d’un programme génétique. Ce travail s’ajoute aux recherches récentes qui remettent en cause l’idée d’un développement entièrement programmé. Il est le résultat d’une collaboration entre deux membres du groupe de recherche de Thomas Lecuit, Claudio Collinet, chercheur en biologie cellulaire au CNRS, et Anaïs Bailles, une étudiante en thèse venant de la biophysique, financée par le LabEx INFORM dans le cadre d’AMIDEX à Aix-Marseille Université.  L’équipe a aussi bénéficié de l’expertise en modélisation mathématique d’Edwin Munro, de l’Université de Chicago. Ceci montre comment des recherches collaboratives et interdisciplinaires permettent d’atteindre de nouveaux objectifs.

Ces travaux ont fait l’objet de la rubrique News and Views dans le journal Nature. 

 

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Contact:

Thomas Lecuit : thomas.lecuit@univ-amu.fr
Institut de Biologie de Développement de Marseille. Aix-Marseille Université & CNRS.
Centre Turing des Systèmes Vivants (CENTURI), Aix-Marseille Université.
Collège de France, Paris.