Polarité, division et morphogenèse

Yohanns Bellaiche

Yohanns Bellaïche Chef d'équipe Tél :

Comprendre la morphogenèse des tissus reste un des défis majeurs de la biologie moderne. Nous utilisons des approches complémentaires d’imagerie du vivant et de génétique ainsi que des outils quantitatifs nouveaux et la modélisation pour comprendre comment des mouvements de milliers de cellules peuvent être coordonnés pour que des tissus de formes données émergent au cours du développement.  Nos travaux devraient au cours des prochaines années aboutir à une vision intégrée des mécanismes de morphogenèse dont la dérégulation est observée dans diverses pathologies.

La compréhension des mécanismes de contrôle de la forme des organes ou des tissus est un enjeu central de la biologie du développement moderne. L’acquisition d’une forme (morphogenèse des tissus) émerge des mouvements collectifs des cellules au cours du développement. Comprendre la morphogenèse suppose d’identifier à la fois les mécanismes biochimiques et mécaniques qui gouvernent ces mouvements cellulaires (Heisenberg et Bellaiche, Cell, 2013). Nous avons récemment développé un nouveau modèle d’étude de la morphogenèse des tissue épithéliaux prolifératifs (Bosvled et al., Science 2012). En utilisant des approches complémentaires (génétique, l’imagerie du vivant à haute résolution, l’opto-génétique, mesures quantitative avancées, modélisation physique) nos travaux ont pour objectifs principaux de :

1.    Disséquer les mécanismes moléculaires qui contrôlent la polarité épithéliale et l’orientation du fuseau mitotique au cours des divisions. (figure 1)

2.    Lier  l’organisation du cytosquelette de la cellule, les mouvements cellulaires et les déformations des tissus à grandes échelles. (figure 2)

3.    Déterminer comment les profils d’expression géniques peuvent contrôler les mouvements distincts observés au cours de la morphogenèse.

Nos travaux devraient aboutir à une vision nouvelle et intégrée des mécanismes de morphogenèse grâce à nos études à différentes échelle de taille (sub-cellulaire, cellulaire et tissulaire) et à différentes échelles de temps (dizaines de secondes à l’heure) en s’attachant à comprendre ces processus tant du point de vue mécanique que du point de vue moléculaire.

figure 1 : Cytocinèse d’une cellule épithéliale (Herszterg et al., Dev Cell 2013)
figure 1 : Cytocinèse d’une cellule épithéliale (Herszterg et al., Dev Cell 2013)

 

figure 2 : Prolifération au sein de l’épithélium du thorax (Bosveled et al., Science 2012).
figure 2 : Prolifération au sein de l’épithélium du thorax (Bosveled et al., Science 2012).

Publications clés

Année de publication : 2016

Floris Bosveld, Olga Markova, Boris Guirao, Charlotte Martin, Zhimin Wang, Anaëlle Pierre, Maria Balakireva, Isabelle Gaugue, Anna Ainslie, Nicolas Christophorou, David K. Lubensky, Nicolas Minc & Yohanns Bellaïche (2016 Feb 25)

Epithelial tricellular junctions act as interphase cell shape sensors to orient mitosis

Nature : 530 : 495–498 : DOI : 10.1038/nature16970

Année de publication : 2015

Floris Bosveld, Boris Guirao, Zhimin Wang, Mathieu Rivière, Isabelle Bonnet, François Graner, Yohanns Bellaïche (2015 Jul 5)

Modulation of junction tension by tumor suppressors and proto-oncogenes regulates cell-cell contacts.

Development (Cambridge, England) : 623-34 : DOI : 10.1242/dev.127993
Boris Guirao, Stéphane U Rigaud, Floris Bosveld, Anaïs Bailles, Jesús López-Gay, Shuji Ishihara, Kaoru Sugimura, François Graner, Yohanns Bellaïche (2015 May 6)

Unified quantitative characterization of epithelial tissue development.

eLife : DOI : 10.7554/eLife.08519

Année de publication : 2012

Carl-Philipp Heisenberg, Yohanns Bellaïche (2012 Dec 22)

Forces in tissue morphogenesis and patterning.

Cell : 948-62 : DOI : 10.1016/j.cell.2013.05.008
Sophie Herszterg, Andrea Leibfried, Floris Bosveld, Charlotte Martin, Yohanns Bellaiche (2012 Sep 11)

Interplay between the dividing cell and its neighbors regulates adherens junction formation during cytokinesis in epithelial tissue.

Developmental cell : 256-70 : DOI : 10.1016/j.devcel.2012.11.019
Pierre-Luc Bardet, Boris Guirao, Camille Paoletti, Fanny Serman, Valentine Léopold, Floris Bosveld, Yûki Goya, Vincent Mirouse, François Graner, Yohanns Bellaïche (2012 Aug 4)

PTEN controls junction lengthening and stability during cell rearrangement in epithelial tissue.

Developmental cell : 534-46 : DOI : 10.1016/j.devcel.2013.04.020
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