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  • Hypermorph Heterogeneity and Plasticity in Vertebrate Morphogenesis

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I’m a Cell and Developmental Biologist and research scientist at the CNRS (Centre de Biologie Integrative / Université de Toulouse). My research works aim at understanding cell dynamics and molecular mechanisms controlling embryo morphogenesis, specially focusing on 2 topics (See below). I’m also involved in mentoring PhD or master students in the team and I’m engaged in broad audience science events.

Project 1: Coordination of Cell fate and cell migration during Antero-Posterior axis extension
During head to tail axis extension in vertebrates, the embryo tailbud contains neuro-mesodermal progenitors (NMP) in the posterior progenitor zone that can either self-renew or exit the zone to give rise to neural tube or pre-somitic mesoderm tissues. In 2020, I joined B. Benazeraf‘s team who studies this process using quail embryo as a model.
The team has shown that all posterior progenitors express the transcription factors Sox2 and Bra but at varying levels from one cell to another. This cellular heterogeneity in the progenitors results in different motilities that drive specific fate toward the pre-somitic Mesoderm or Neural Tube (Romanos et al., 2021). How do differential motility behaviours emerge downstream of Sox2 and Bra and how is cell fate choice controlled is not clear. Together with others team members, I currently focus on characterising cell states in the progenitor zone and investigating how cell fate choice is coordinated with cell migration.

Project 2: Exploring the development of Left right asymmetries during brain morphogenesis in bird embryo
Each brain hemisphere is dominant in processing some specific tasks, the specialisation of the left hemisphere in language being an example. This brain lateralisation is a universal feature of the brain as functional asymmetry and lateralised behaviours have been described in many animals. However, when and how do left right (LR) neuroanatomical asymmetries develop during brain morphogenesis is unclear. First as a Post-doc in Steve Wilson Lab (UCL, UK) and from 2011 as a CNRS Project Leader, I have studied how left right (LR) asymmetry is established in zebrafish brain (Duboc et al., 2015; Roussigne et al., 2012). I contributed to show that brain asymmetry develops in a stepwise manner and have dissected the role and interplay of different signalling pathway such as FGF, Nodal and Notch pathways (Roussigne et al, 2018, Wei et al, 2019).
Recently, I started to explore how left-right asymmetry is initiated in bird's brain and propagates in time and space during brain morphogenesis with the aim to establish the bird embryo as a novel model to decipher the development Left Right brain asymmetry. As these processes are expected to be partially conserved in other vertebrates such as human, these works should help to understand the etiology of human brain diseases such as schizophrenia, autism or dyslexia that are associated with atypical or abnormal or brain lateralisation.

CV and Publications:
https://orcid.org/0000-0002-4240-4105
https://scholar.google.fr/citations?hl=fr&user=4JeJGFIAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
Je suis chercheuse CNRS en Biologiste Cellulaire et Développement au Centre de Biologie Intégrative (CNRS/Université de Toulouse). Mes travaux de recherche visent à comprendre les processus de dynamique cellulaire et mécanismes et moléculaires qui contrôlent la morphogenèse embryonnaire, dans les deux contextes décrits ci-dessous. Je participe à l'encadrement des doctorants et des étudiants en master et je m'implique dans des événements de vulgarisation de la science ou d’accueil du grand public.

Projet 1 : Coordination entre choix du destin cellulaire et migration cellulaire pendant l'extension de l'axe antéro-postérieur.
Au cours de l'extension de l'axe tête-queue chez les vertébrés, la région postérieure de l'embryon contient des progéniteurs neuro-mésodermiques (NMP) qui peuvent soit s'auto-renouveler, soit quitter la zone pour donner naissance au tube neural ou au tissu du mésoderme pré-somitique. En 2020, j'ai rejoint l'équipe de B. Benazeraf qui étudie ce processus en utilisant l'embryon de caille comme modèle.
L'équipe a montré que tous les progéniteurs postérieurs expriment les facteurs de transcription Sox2 et Bra, mais à des niveaux variables d'une cellule à l'autre. Cette hétérogénéité cellulaire chez les progéniteurs entraîne des motilités différentes qui déterminent le destin spécifique vers le mésoderme pré-somatique ou le tube neural (Romanos et al., 2021). On ne sait pas encore clairement comment les comportements de motilité différentielle apparaissent en aval de Sox2 et Bra, ni comment est contrôlé le choix du destin cellulaire. Avec d'autres membres de l'équipe, nous menons un projet visant à caractériser les différents statuts des cellules dans la zone progénitrice et à comprendre comment sont coordonnés le choix du destin et la migration cellulaire.

Projet 2 : Étude du développement des asymétries gauche-droite au cours de la morphogenèse du cerveau chez l'embryon d'oiseau.
Chaque hémisphère cérébral est dominant dans le traitement de certaines tâches spécifiques, comme par exemple la spécialisation de l'hémisphère gauche dans le langage. Cette latéralisation du cerveau est une caractéristique universelle du cerveau car décrite chez de nombreux animaux. Cependant, on ne sait pas exactement quand et comment les asymétries neuroanatomiques gauche-droite (LR) se développent au cours de la morphogenèse cérébrale. D'abord en tant que post-doctorante dans le groupe de Steve Wilson (UCL, Royaume-Uni), puis en tant que responsable de projet au CNRS à partir de 2011, j'ai étudié comment l'asymétrie gauche-droite (LR) est mise en place dans le cerveau du poisson-zèbre (Duboc et al., 2015 ; Roussigne et al., 2012) et j'ai contribué à disséquer le rôle et l'interaction de différentes voies de signalisation telles que les voies FGF, Nodal et Notch dans ce processus (Roussigne et al, 2018, Wei et al, 2019).
Récemment, j'ai entrepris d’explorer comment l'asymétrie gauche-droite est initiée dans le cerveau des oiseaux et se propage dans le temps et l'espace au cours de la morphogenèse cérébrale, dans le but d'établir l'embryon d'oiseau comme un nouveau modèle pour étudier le développement de l'asymétrie gauche-droite du cerveau. Comme ces processus sont probablement conservés chez d'autres vertébrés tels que l'homme, ces travaux devraient aider à comprendre l'étiologie des maladies cérébrales humaines telles que la schizophrénie, l'autisme ou la dyslexie, qui sont associées à une latéralisation cérébrale atypique.

CV et Publications:
https://orcid.org/0000-0002-4240-4105
https://scholar.google.fr/citations?hl=fr&user=4JeJGFIAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate