Équipe
DEMO
Responsable d’équipe : Batut Julie
Présentation
L’un des plus grands défis scientifiques en biologie du développement est de découvrir les mécanismes qui coordonnent les processus d’identité et de forme des cellules afin de comprendre comment les cellules interagissent les unes avec les autres pour finalement générer un organe fonctionnel. Nous essayons de comprendre comment les organes se forment en utilisant la modélisation théorique, l’imagerie en temps réel et des approches bioinformatiques. En particulier, nous nous intéressons au développement de l’organe olfactif chez le poisson zèbre, qui comprend deux vagues de neurogenèse précoce : les progéniteurs et les neurones sensoriels olfactifs matures (OSN) dont les caractéristiques morphométriques sont bien décrites. Le projet vise à caractériser les cellules progénitrices, leur évolution au cours du développement et leur lien avec les OSN matures.
Projet 1
La modularité fait référence à un modèle de connectivité dans lequel les éléments sont regroupés en sous-ensembles, modules ou blocs de construction fortement connectés. Il s’agit d’une propriété importante en biologie, car elle permet à un système de « maintenir son état actuel » tout en permettant une évolution ultérieure. Les propriétés attribuées aux modules sont une organisation discrète définie par l’expression de gènes spécifiques et l’occupation de territoires physiques spécifiques. Chez les vertébrés, l’organisation fonctionnelle et architecturale du système olfactif est conservée tout au long de l’évolution. L’organe olfactif est composé de différents types de neurones sensoriels olfactifs, les OSN, chacun capable de détecter des molécules odorantes spécifiques, organisés avec une forme et une position, spécifiques, et exprimant chacun un ensemble de gènes spécifiques. Cependant, le comportement des cellules progénitrices n’a pas encore été caractérisé. Notre objectif est de décomposer la formation de l’organe sensoriel olfactif en modules : un module génétique et un module morphométrique et comportemental. Nous développons donc des approches multidisciplinaires qui utilisent une combinaison d’imagerie qualitative et quantitative sur l’embryon de poisson zèbre, de science des données, d’apprentissage automatique et d’analyse d’images et de modèles mathématiques pour identifier les deux modules et les assembler afin de générer un atlas transcriptomique unicellulaire dynamiquement lié aux comportements cellulaires et capable de prédire l’architecture d’un système biologique complexe : dans ce cas, l’organe sensoriel olfactif.
Projet 2
L’accessibilité et la relative simplicité de l’organe olfactif dans l’embryon de poisson zèbre en font un modèle de choix pour l’étude des processus de morphogenèse. Les précurseurs des placodes olfactives sont localisés dès 12 heures après la fécondation (hpf) au bord de la plaque neurale et forment un fer à cheval autour du cerveau antérieur ou télencéphale. Ensuite, un mouvement actif de convergence assemble la placode olfactive qui forme deux groupes sphériques de part et d’autre du télencéphale entre 18 et 21 hpf. Afin d’approfondir l’étude de ces mouvements cellulaires, nous souhaitons développer un modèle intermédiaire entre l’embryon et nos modèles mathématiques, permettant de recréer la morphogenèse de l’organe olfactif sur une puce imprimée en 3D, l’OlfactoChip. Ce projet s’appuie sur une collaboration avec le LAAS-CNRS. Le multiplexage de nos échantillons nous permettra d’utiliser une approche quantitative et qualitative à haut débit pour caractériser le comportement migratoire des cellules olfactives.
– Foncy, J., Kwapisz, M., Knibiehler, M & Batut, J. Collectively building a mentor–mentee relationship through a one-day workshop Nature Biotechnology 2023 Dec
– Marie Zilliox, Vanessa Tillement, Thomas Mangeat, Sophie Polès, Patrick Blader and Julie Batut. Protocol to locally express cxcl12a during zebrafish olfactory organ development by combining IR-LEGO with live imaging Star Protocols 2023 Aug
– Julie Batut, Marina Kvaskoff & May C. Morris . When mentoring matters: a French mentoring program for women in science Nature Biotechnology 2021 Jun Batut, J., Kvaskoff, M. & Morris, M.C. When mentoring matters: a French mentoring program for women in science. Nat Biotechnol 39, 776–779 (2021). https://doi.org/10.1038/s41587-021-00951-2
– Raphaël Aguillon, Romain Madelaine, Marion Aguirrebengoa, Harendra Guturu, Sandra Link, Pascale Dufourcq, Virginie Lecaudey, Gill Bejerano, Patrick Blader, Julie Batut. Morphogenesis is transcriptionally coupled to neurogenesis during peripheral olfactory organ development Development 2020 Nov
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