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Theis, Sophie. Modélisation multi-échelle de la morphogenèse : transmission et canalisation des forces au cours de l'invagination épithéliale

Theis, Sophie (2022). Modélisation multi-échelle de la morphogenèse : transmission et canalisation des forces au cours de l'invagination épithéliale.

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Résumé en francais

La morphogenèse regroupe les évènements conduisant aux modifications de forme d'un organisme. Ces modifications tissulaires reposent sur le réarrangement et le changement de forme des cellules, orchestrés par des interactions entre forces mécaniques et signalisations chimiques pour permettre la formation de différents tissus avec des fonctions diverses. Les modèles vertex jouent un rôle important dans l'étude des mécanismes morphogénétiques. Ils permettent d'aborder certaines questions qu'il n'est pas toujours possible de tester in vivo du fait de limitations techniques. Ils peuvent aussi avoir un rôle prédictif sur le comportement d'un tissu. J'ai participé au développement d'une bibliothèque de modélisation appelée Tyssue, proposant différents modules afin de donner la possibilité à des biologistes de créer leur propre modèle avec une dynamique adaptée qui lui est propre. J'ai également travaillé sur deux modèles morphogénétiques de formation de plis différents chez la drosophile : l'invagination du mésoderme dans l'embryon et la formation des plis dans le disque imaginal de patte. Par une combinaison d'approches expérimentales et de modélisation, nous avons pu mettre en avant différents mécanismes dans la formation des plis. Tout d'abord, nous avons caractérisé le rôle des différentes forces (apicale et apico-basale) et testé leur importance dans la formation de l'invagination du mésoderme. Puis nous avons pu montrer que la canalisation des forces repose sur une polarité de tension dans les cellules du futur pli, ce qui permet une transmission préférentielle des forces dans la direction du pli. Au cours de la formation du pli, les forces se transmettent d'une cellule à ses voisines ce qui propage une déformation à l'échelle du tissu. Je me suis intéressée à la modélisation de cette réponse mécanique des cellules au cours de la transmission des forces. Enfin, j'ai travaillé sur le développement d'un programme de segmentation de surface apicale de cellule en 3D, afin de pouvoir réaliser des analyses morphologiques de surface apicale de cellule dans un tissu 3D. L'ensemble de ces différents projets ont permis de mieux comprendre les mécanismes fondamentaux gouvernant la mécanique des tissus lors de leur remodelage.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Suzanne, Magali
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Unité de biologie Moléculaire, Cellulaire et du Développement (MCD-CBI), UMR 5077
Mots-clés libres :Morphogenèse épithéliale - Modélisation - Force - Myosine II
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :28 Apr 2022 10:47