Équipe
Responsable d’équipe : Bertrand Benazeraf
Présentation
La transformation d’un œuf fécondé en des centaines de milliers de cellules formant les différents organes d’un embryon est fascinante. Pour atteindre cette organisation, les cellules embryonnaires se divisent, se réorganisent en tissus et se spécialisent en divers types cellulaires. Bien que ces processus suivent des schémas temporels et spatiaux précis, des recherches récentes ont révélé une variabilité inattendue à l’échelle moléculaire, cellulaire et tissulaire.
Les projets de notre équipe visent à déchiffrer les règles moléculaires et cellulaires de l’auto-organisation et de la morphogenèse embryonnaires. Nous étudions comment la prolifération, la migration, l’adhésion et la spécification cellulaires sont coordonnées, en particulier pour comprendre comment l’hétérogénéité apporte plasticité et robustesse au développement.
Nous nous concentrons sur le développement des tissus postérieurs des embryons de vertébrés, en utilisant les oiseaux (poulet et caille) comme modèles. Nos méthodes combinent des techniques classiques d’embryologie, telles que la greffe et l’éléctroporation, avec l’imagerie time-lapse, le traitement d’images et des approches moléculaires. Nos recherches ont des implications pour diverses maladies, comme les malformations congénitales ou le cancer. Une caractéristique de notre équipe est la collaboration multidisciplinaire avec des mathématiciens, physiciens et informaticiens, un atout pour aborder la complexité des systèmes vivants.
Projet 1
L’une des principales caractéristiques de la morphogenèse des embryons de vertébrés est l’allongement de la forme de leur corps le long de l’axe tête-queue. En utilisant l’imagerie time-lapse d’embryons de cailles transgéniques, nous avons montré que l’extension de l’axe du corps est définie par une chorégraphie complexe dans laquelle les tissus ectodermiques, mésodermiques et endodermiques prolifèrent, migrent, adhèrent différemment et glissent les uns sur les autres. L’objectif de notre projet actuel est de déchiffrer les rôles des différents comportements cellulaires qui ont lieu dans les différents tissus du corps embryonnaire postérieur pour soutenir cet événement morphogénétique multi-tissulaire. Pour atteindre nos objectifs, nous utilisons une combinaison de mesures morphométriques, de films, d’études fonctionnelles et de modélisation.
Projet 2
Il existe dans la partie caudale des embryons de vertébrés une territoire appelé zone progénitrice qui contient des cellules souches donnant naissance aux cellules mésodermiques (futurs muscles et os) et aux cellules neurales (futur système nerveux). Pendant que l’embryon s’allonge de tête à queue, ces cellules souches s’auto-renouvellent et fournissent en permanence le matériel cellulaire qui deviendra l’ébauche de notre corps. Nous avons mis en évidence, au sein de cette population cellulaire, des variations spatiales des niveaux d’expression de facteurs de transcription clés impliqués dans la spécification du destin des progéniteurs. Nous avons également découvert que ces différences de niveaux d’expression régulent le choix des cellules souches de rester dans leur niche ou de migrer vers les tissus neuraux et mésodermiques. Une approche de modélisation mathématique a ensuite révélé que l’hétérogénéité intercellulaire de ce territoire pourrait jouer un rôle clé dans le réarrangement de ces cellules souches et dans la morphogenèse de la partie postérieure du corps de Vertébrés. Notre projet est maintenant de mieux comprendre par quels mécanismes les programmes de spécification et de morphogenèse sont intimement intriqués au cours de l’allongement de l’axe du corps embryonnaire.
– Romanos M, Salisbury T, Stephan S, Lansford R, Degond P, Trescases A, Bénazéraf B. Differential proliferation regulates multi-tissue morphogenesis during embryonic axial extension: integrating viscous modeling and experimental approaches. Development 2024 Jul
– Daniela Roellig, Sophie Theis, Amsha Proag, Guillaume Allio, Bertrand Bénazéraf, Jérôme Gros, Magali Suzanne. Force-generating apoptotic cells orchestrate avian neural tube bending Developmental Cell 2022 Mar
– Michèle Romanos, Guillaume Allio, Myriam Roussigné, Léa Combres, Nathalie Escalas, Cathy Soula, François Médevielle, Benjamin Steventon, Ariane Trescases, Bertrand Bénazéraf. Cell-to-cell heterogeneity in Sox2 and Bra expression guides progenitor motility and destiny eLife 2021 Oct
– Elena Gonzalez-Gobartt , José Blanco-Ameijeiras , Susana Usieto , Guillaume Allio , Bertrand Benazeraf, Elisa Martí. Cell intercalation driven by SMAD3 underlies secondary neural tube formation
Financements
Affiliation
