MorphogèneUn 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 drosophileL'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.
Embryonthumb|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 françaisLe 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.
Centriolethumb|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.
MicrotubuleLes microtubules (MT) sont des fibres constitutives du cytosquelette, au même titre que les microfilaments d'actine et que les filaments intermédiaires. Ils ont un diamètre d'environ 25 nm et une longueur variable du fait de leur dynamique, conséquence de l'équilibre polymérisation ↔ dépolymérisation dans lequel chacune de leurs deux extrémités sont les sièges. Les microtubules sont ancrés sur le centrosome et le matériel péricentriolaire; ils irradient dans tout le cytoplasme.
AnaphaseL'anaphase (du grec ancien ἀνά, ana : « en haut » et φάσις, fasis : « apparence ») est une phase très rapide de la méiose et de la mitose où les chromatides sœurs (durant la mitose ou la méiose II) ou les chromosomes homologues (durant la méiose I) se séparent et migrent vers les pôles opposés de la cellule. Durant cette phase, à la suite d'un signal spécifique, les chromatides sœurs se séparent brutalement. Elles sont alors « tirées » par les microtubules en direction du pôle auquel elles sont rattachées.
Gap geneA gap gene is a type of gene involved in the development of the segmented embryos of some arthropods. Gap genes are defined by the effect of a mutation in that gene, which causes the loss of contiguous body segments, resembling a gap in the normal body plan. Each gap gene, therefore, is necessary for the development of a section of the organism. Gap genes were first described by Christiane Nüsslein-Volhard and Eric Wieschaus in 1980. They used a genetic screen to identify genes required for embryonic development in the fruit fly Drosophila melanogaster.
Prophasevignette| Formation du fuseau mitotique et condensation des chromosomes pendant la prophase. La prophase (du grec ancien πρό, pró : « avant ») est la première phase de la division cellulaire mitotique, comme méiotique chez les êtres vivants eucaryotes. Elle débute par la visualisation des chromosomes condensés (cette condensation de la chromatine en chromosomes se fait dès la phase G2, mais n'est pas discernable en microscopie optique) et se termine peu avant la dissociation de l’enveloppe nucléaire (caractéristique de la prométaphase).
Pattern formationThe science of pattern formation deals with the visible, (statistically) orderly outcomes of self-organization and the common principles behind similar patterns in nature. In developmental biology, pattern formation refers to the generation of complex organizations of cell fates in space and time. The role of genes in pattern formation is an aspect of morphogenesis, the creation of diverse anatomies from similar genes, now being explored in the science of evolutionary developmental biology or evo-devo.
Cell fate determinationWithin the field of developmental biology, one goal is to understand how a particular cell develops into a final cell type, known as fate determination. Within an embryo, several processes play out at the cellular and tissue level to create an organism. These processes include cell proliferation, differentiation, cellular movement and programmed cell death. Each cell in an embryo receives molecular signals from neighboring cells in the form of proteins, RNAs and even surface interactions.
Biologie évolutive du développementLa biologie évolutive du développement souvent nommée évo-dévo (en anglais evo-devo pour Evolutionary Developmental Biology) est un champ disciplinaire en biologie de l'évolution qui a pour objectif de comprendre l'origine de la complexité morphologique des organismes (plantes ou animaux) à travers l'étude comparée des gènes qui régulent leur développement. À l'intersection de la génomique, de la phylogénie moléculaire, de l'embryologie comparée, de la paléontologie et de la génétique du développement, l'évo-dévo est l'un des courants les plus dynamiques en biologie de l'évolution au début du .
Turing patternThe Turing pattern is a concept introduced by English mathematician Alan Turing in a 1952 paper titled "The Chemical Basis of Morphogenesis" which describes how patterns in nature, such as stripes and spots, can arise naturally and autonomously from a homogeneous, uniform state. The pattern arises due to Turing instability which in turn arises due to the interplay between differential diffusion (i.e., different values of diffusion coefficients) of chemical species and chemical reaction.
Biologie du développementLa biologie du développement est l'étude des processus par lesquels les organismes croissent et se développent. Elle étudie en particulier le contrôle génétique de la croissance cellulaire, de la différenciation cellulaire et de la morphogenèse. Le développement des métazoaires va entraîner la formation de types cellulaires spécialisés à partir de la cellule œuf. La spécialisation est généralement progressive. Elle n'apparaît pas typiquement au départ.
KataninKatanin is a microtubule-severing AAA protein. It is named after the Japanese sword called a katana. Katanin is a heterodimeric protein first discovered in sea urchins. It contains a 60 kDa ATPase subunit, encoded by KATNA1, which functions to sever microtubules. This subunit requires ATP and the presence of microtubules for activation. The second 80 kDA subunit, encoded by KATNB1, regulates the activity of the ATPase and localizes the protein to centrosomes.
Poisson-zèbreLe Poisson-zèbre ou Petit danio (Danio rerio) est une espèce de poissons de la famille des Cyprinidés (Cyprinidae) qui se rencontre en Inde et dans la péninsule malaise. Il est couramment utilisé en aquariophilie et en laboratoire où il sert d'organisme modèle. Certaines races et variétés sont considérées comme domestiques. Nom scientifique valide : Danio rerio (Hamilton, 1822).
Pair-rule geneA pair-rule gene is a type of gene involved in the development of the segmented embryos of insects. Pair-rule genes are expressed as a result of differing concentrations of gap gene proteins, which encode transcription factors controlling pair-rule gene expression. Pair-rule genes are defined by the effect of a mutation in that gene, which causes the loss of the normal developmental pattern in alternating segments. Pair-rule genes were first described by Christiane Nüsslein-Volhard and Eric Wieschaus in 1980.
Plan d'organisationvignette|Les grands plans d'organisation chez les animaux. On appelle plan d'organisation d'un organisme la disposition relative de ses différents éléments constitutifs (axes de polarité, organes et organites). On doit cette notion à Georges Cuvier qui l'a appliquée à la zoologie, mais c'est Étienne Geoffroy Saint-Hilaire qui établit le lien avec l'évolution des espèces en introduisant la notion d'homologie. Les plans d'organisation représentent un plan anatomique de base, partagé par tous les organismes d’un taxon, au niveau du phylum, de l’ordre, ou de la classe.
Signalisation cellulaireLa signalisation cellulaire est un système complexe de communication qui régit les processus fondamentaux des cellules et coordonne leur activité. La capacité des cellules à percevoir leur micro-environnement et à y répondre correctement est à la base de leur développement et de celui des organismes multicellulaires, de la cicatrisation et du système immunitaire, ainsi que de l'homéostasie tissulaire normale. Des dysfonctionnements dans le traitement de l'information cellulaire peuvent être responsables de maladies telles que le cancer, les maladies auto-immunes et le diabète.
Asymmetric cell divisionAn asymmetric cell division produces two daughter cells with different cellular fates. This is in contrast to symmetric cell divisions which give rise to daughter cells of equivalent fates. Notably, stem cells divide asymmetrically to give rise to two distinct daughter cells: one copy of the original stem cell as well as a second daughter programmed to differentiate into a non-stem cell fate. (In times of growth or regeneration, stem cells can also divide symmetrically, to produce two identical copies of the original cell.
