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La mémoire des cellules, un paramètre clé pour la morphogenèse

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Publication
 

Publication du RDP dans la revue PNAS, le 30 mai 2024. Communication du CNRS Physique du 8 juillet 2024.


Quels principes régissent l’agencement des organismes vivants ? En combinant modèles physiques et analyses expérimentales, une collaboration internationale impliquant des scientifiques du RDP met en évidence une loi générique reliant l’organisation spatiale des cellules à leur capacité à transmettre fidèlement leurs spécificités lors des divisions cellulaires. Des travaux parus dans la revue  Proceedings of National Academy of Sciences.

Une caractéristique fascinante du vivant est sa capacité à s’organiser de manière autonome et spontanée. Les cellules interagissent et se coordonnent, pour générer des êtres organisés. Les comportements cellulaires permettant une telle mise en forme restent cependant difficiles à comprendre, d’autant que ceux-ci comprennent une part d’aléa. Comment les fluctuations observées aux échelles cellulaires impactent les plus grandes échelles et l’organisation des êtres vivants ?

Pour répondre à cette question, une collaboration internationale impliquant notamment des chercheurs du Laboratoire d’Hydrodynamique de l’École Polytechnique (LadHyX, École Polytechnique / CNRS), du Laboratoire de Physique Théorique et Modèles Statistiques (LPTMS, Université Paris-Saclay / CNRS) et du laboratoire Reproduction et Développement des Plantes (RDP, CNRS / ENS de Lyon / INRAE) a étudié la formation des boutons floraux de la plante Arabidopsis thaliana (l’arabette des dames, une plante modèle en biologie, car possédant un génome restreint).

Si les résultats obtenus, ici pour des organes floraux et sur de petits échantillons, doivent encore être confirmés et généralisés, ils permettent néanmoins de comprendre les contraintes qui s’appliquent à la croissance des cellules au cours du développement d’organismes vivants. Et pourraient avoir d’autres domaines d’application comme l’étude de la croissance des tumeurs. 

Découvrez-en plus dans la communication réalisée par le CNRS Physique

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Des cellules de la surface d’un sépale (organe vert protégeant la fleur avant son ouverture) sont observées avec un microscope. Chaque région colorée correspond à une cellule, les teintes bleues correspondant à une croissance lente et les rouges à une croissance rapide.  
© Corentin Mollier et Antoine Fruleux

Référence

Growth couples temporal and spatial fluctuations of tissue properties during morphogenesis. Antoine Fruleux, Lilan Hong, Adrienne H. K. Roeder, Chun-Biu Li et Arezki Boudaoud. PNAS, 30 mai 2024.

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