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Séance de cours

Modélisation des organes en croissance

Dans cours

BIO-221: Cell and developmental biology for engineers

Students will learn essentials of cell and developmental biology with an engineering mind set, with an emphasis on animal systems and quantitative approaches. ...

Description

Cette séance de cours explore les mécanismes derrière la structure et la croissance des organes dans les embryons, en se concentrant sur le rythme de somitogénèse, les modèles d'horloge et de front d'onde, et l'horloge de segmentation. Il traite du rôle de la brisure de symétrie, du développement du zygote et du mécanisme de l'horloge et du front d'onde dans le contrôle des structures répétées pendant la morphogenèse.

Enseignant·e·s (2)

Andrew Charles Oates

After an undergraduate degree in Biochemistry at the University of Adelaide with Honours in Robert Saint’s lab, Andrew Oates received his Ph.D. at the Ludwig Institute for Cancer Research and the University of Melbourne in the lab of Andrew Wilks. His postdoctoral time was at Princeton University and the University of Chicago in the lab of Robert Ho, where his studies on the segmentation clock in zebrafish began in 1998. In 2003 he moved to Germany and started his group at the Max Planck Institute for Molecular Cell Biology and Genetics in Dresden. In 2012 he accepted a position at University College London as Professor of vertebrate developmental genetics and moved his group to the MRC-National Institute for Medical Research at Mill Hill in London. From April 2015, he became a member of the Francis Crick Institute in London. In September 2016, he joined École polytechnique fédéral de Lausanne (EPFL) in Switzerland as a Professor, where he is the head of the Timing, Oscillation, Patterns Laboratory. From April 2018 he served as Director of the Institute of Bioengineering, and from January 2021 became the Dean of the School of Life Sciences. The Timing, Oscillation, Patterns Laboratory is composed of biologists, engineers, and physicists using molecular genetics, quantitative imaging, and theoretical analysis to study a population of coupled genetic oscillators in the vertebrate embryo termed the segmentation clock. This system drives the rhythmic, sequential, and precise formation of embryonic body segments, exhibiting rich spatial and temporal phenomena spanning from molecular to tissue scales.

Pierre Gönczy

Pierre Gönczy obtained his PhD from The Rockefeller University (New York, USA) in 1995 and joined the laboratory of Tony Hyman at the EMBL (Heidelberg, Germany) as a postdoctoral fellow in 1996. He started his own laboratory at ISREC in 2000. In 2005, he became Associate Professor at the EPFL School of Life Sciences, and was promoted Full Professor in 2009.

Source officielle

Concepts associés (32)

Segmentation (biology)

Segmentation in biology is the division of some animal and plant body plans into a series of repetitive segments. This article focuses on the segmentation of animal body plans, specifically using the examples of the taxa Arthropoda, Chordata, and Annelida. These three groups form segments by using a "growth zone" to direct and define the segments. While all three have a generally segmented body plan and use a growth zone, they use different mechanisms for generating this patterning.

Morphogenèse

La morphogenèse est l'ensemble des lois qui déterminent la forme, la structure des tissus, des organes et des organismes. Par extension, on parle aussi de morphogenèse dans d'autres domaines comme celui de la formation de villes.

Développement humain (biologie)

En biologie, le développement humain se divise en plusieurs phases distinctes et peut être étudié d'un point de vue évolutif. La croissance est caractérisée (dans l'ordre, de la naissance d'un individu à sa mort) par la petite enfance, l'enfance, la phase juvénile, la phase adolescente et la phase de maturité. La croissance est une des composantes du développement humain. Elle débute durant la vie fœtale et se poursuit jusqu'à l'adolescence et sa rapidité est variable selon les périodes.

Embryogenèse

L'embryogenèse est le processus de formation d'un organisme pluricellulaire, végétal ou animal, de la cellule œuf issue de la rencontre des gamètes parentaux à un être vivant autonome. Chez les animaux triploblastiques, l'embryogenèse se décompose en différentes phases : la segmentation : À ce premier stade (première semaine de développement), le zygote (ou œuf) se divise par mitoses successives en commençant par 2, puis 4 cellules, en passant par le stade de morula jusqu'à atteindre le stade de blastocyste.

Somite

vignette|Différenciation des somites en dermatome, sclérotome et myotome|400x400px D'origine mésodermique et provenant plus particulièrement de la segmentation du mésoblaste para-axial, un somite est une structure embryonnaire transitoire, dérivant d'un somitomère, et participant à la métamérisation des ancêtres que nous partageons avec les myomérozoaires. Les somites sont situés de part et d'autre de la chorde et composés d'unités répétées le long de l'axe cranio-caudal de l'embryon.

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Séances de cours associées (26)

Modélisation embryonnaire: Morphogen Bicoid

Explore les motifs embryonnaires en mettant l'accent sur le morphogène bicoide chez la drosophile et son rôle dans l'enseignement des destins cellulaires.

Horloge de segmentation: oscillateurs cellulaires et génération de motifs

Explore le mécanisme de l'horloge de segmentation, les oscillateurs cellulaires, la synchronisation et la génération de motifs dans la somitogénèse.

Morphogenesis: Phénomènes de niveau tissulaire

Explore les phénomènes au niveau des tissus dans la morphogenèse, y compris le tri cellulaire, la migration, les limites des tissus et les gradients de morphogène.

Migration cellulaire et cellules germinales

Explore les mécanismes de migration cellulaire, les cellules germinales, la crête neurale, les placodes et le silençage du génome.

Matière active : Dynamique cellulaire et modélisation

Explore la dynamique cellulaire dans la matière active, en se concentrant sur la motilité, la polarité et les voies de signalisation dans les systèmes biologiques.

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Concepts associés (32)

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Morphogenèse

Développement humain (biologie)

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Somite

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