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Séance de cours

Biologie du développement : Morphogènes et structuration cellulaire

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 couvre le rôle des morphogènes dans la biologie du développement, en se concentrant sur les morphogènes clés Bicoid et Nanos. Il discute de leurs gradients, interactions et effets sur la structure cellulaire, illustrés par des expériences sur des embryons de drosophiles et de poissons zèbres. La séance de cours explore également les mécanismes moléculaires derrière le mouvement des centrosomes et le regroupement des granules pendant les interactions cellulaires, offrant un aperçu de la polarisation cellulaire et de l'organisation spatiale.

Enseignant·e·s (2)

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.

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.

Source officielle

Proximité ontologique

Biologie

Biologie de l'évolution: Biologie évolutive du développement

Concepts associés (32)

Morphogène

Un morphogène est une molécule (protéine ou lipide) qui spécifie différents types cellulaires ou différentes régions d'un organisme selon sa concentration. Les morphogènes jouent un rôle essentiel au cours du développement embryonnaire pour donner une information de position aux cellules et former des axes de polarité. Exemple d'un morphogène chez la drosophile : la protéine BCD codé par le gène bicoïd est un facteur de transcription qui active l'expression du gène hunchback dans la région antérieure de l'embryon de drosophile.

Ovogénèse et embryogenèse de la drosophile

L'ovogenèse et l'embryogenèse de la drosophile sont les processus de développement de l'ovocyte de la drosophile, puis la mise en place des organes après la fécondation. Chez cette espèce la mise en place des axes antéro-postérieur et dorsaux-ventral se fait avant la fécondation. La drosophile est un organisme modèle en génétique et biologie du développement. Elle est utilisée pour sa petite taille et son cycle de vie court, sa descendance nombreuse. La transparence de l'embryon facilite également son étude.

Embryon

thumb|upright|Embryon dans un œuf de Petite roussette (Scyliorhinus canicula). thumb|Embryon de souris commune. Un embryon (du grec ancien / émbruon) est un organisme en développement depuis la première division de l'œuf ou zygote jusqu'au stade où les principaux organes sont formés. L'embryologie est l'étude de la croissance d'un organisme durant toute la gestation, c'est-à-dire à la fois pendant la période embryonnaire et la période fœtale. alt=Un embryon humain âgé d'environ 7 semaines|thumb|upright|Un embryon humain âgé d'environ 7 semaines.

Modèle du drapeau français

Le modèle du drapeau français est une représentation conceptuelle de l'effet des morphogènes, décrite dans les années 1960 par Lewis Wolpert. Un morphogène est défini comme une molécule de signal qui agit directement sur les cellules et dont la concentration détermine l'intensité de l'effet. Durant les premiers stades du développement, les gradients de morphogènes sont à l'origine de l'organisation spatiale de la différenciation cellulaire.

Centriole

thumb|250px|Détail d'une coupe de cellule observée en microscopie électronique en transmission montrant un centriole. Le centriole est une structure cellulaire intracytoplasmique constituée de 9 triplets inclinés de microtubules, entourés par un certain nombre de protéines collectivement appelé matrice péricentriolaire de MAP (microtubule associated protein). Certaines cellules animales peuvent posséder de nombreux centrioles comme dans le cas des cellules épithéliales ciliées (surtout dans le système pulmonaire) qui possèdent une paire de centrioles pour chaque cil.

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Séances de cours associées (31)

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.

Patterning embryonnaire précoce: Morphogens et écrans génétiques

Explore la modélisation embryonnaire précoce à travers des morphogènes et des écrans génétiques, en mettant l'accent sur le rôle de gènes clés comme Bicoid et Nanos.

Gradients morphogènes: développement et modèles

Se plonge dans les gradients de morphogène, la croissance logistique et la formation de motifs dans les systèmes biologiques.

Réseaux de régulation des gènes MOOC: Les neurosciences reconstruites : Génétique et développement du cerveau

Explore comment les réseaux de régulation génique encodent les changements dans le développement cellulaire et l'importance des interactions entre les différents réseaux de régulation.

Tissue Patterning: Modèles d'organes complexes d'ingénierie

Explore la structuration tissulaire, en se concentrant sur les modèles d'organes complexes à travers les interactions cellulaires et les gradients de morphogène.

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