Séance de cours

Gradients morphogènes: développement et modèles

Graph Chat

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.

Dans cours

BIO-341: Dynamical systems in biology

Life is non-linear. This course introduces dynamical systems as a technique for modelling simple biological processes. The emphasis is on the qualitative and numerical analysis of non-linear dynamical models. Examples are taken from biology and population ...

Description

Cette séance de cours explore le concept de gradients morphogènes dans les systèmes biologiques, en se concentrant sur l'établissement de modèles spatiaux par diffusion. Il couvre l'équation de Kolmogorov-Fisher, la croissance logistique et la formation de fronts dans les systèmes de réaction-diffusion. L'instructeur discute du rôle des morphogènes dans la création de domaines d'expression génique et fournit des exemples d'embryons de drosophiles. La séance de cours explore également les implications des gradients de morphogène dans la formation des modèles et l'organisation spatiale, en présentant des preuves expérimentales et des modèles mathématiques.

Enseignant·e·s (2)

Felix Naef

Felix Naef studied theoretical physics at the ETHZ and obtained his PhD from the EPFL in 2000. He then received postdoctoral training at the Center for Studies in Physics and Biology at the Rockefeller University (NYC) under the guidance of Prof. Magnasco. His research focuses on the modeling and interpretation of high-throughput functional data and the study of biomolecular oscillators. He joined ISREC as an associate scientist in early 2004 and is currently Associate Professor in the Institute of Bioengineering (IBI).

Julian Charles Shillcock

Julian received his PhD at Simon Fraser University in Canada for work on Monte Carlo simulations of liquid crystal phase transitions and the elastic properties of fluid and polymerized membranes. He was a Group Leader at the Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, Germany for five years applying coarse-grained simulation techniques - principally Dissipative Particle Dynamics (DPD) and Brownian Dynamics - to equilibrium and dynamic properties of fluid lipid membranes. A major target of this research was to reveal the molecular rearrangements that occur during vesicle fusion. During this time, he developed a commercially-available, parallel DPD code that is being used by several universities. He was an Associate Professor at MEMPHYS in the Department of Physics and Chemistry, University of Southern Denmark. He has also worked in industry, designing and writing software for communication satellite simulations (British Aerospace, 1986-1990), and fluid simulation software (Accelrys, Inc., 1998-1999). He joined the Blue Brain Project in 2011, and uses mesoscale simulation techniques, together with theoretical analysis and collaborations with experimentalists, to study the dynamics of cellular processes. Current projects include simulating the formation of the post-synaptic density in dendritic spines and developing theoretical models of the supramolecular organisation of synapses. He also teaches Master's and PhD courses in computational cell biology and biophysics. He wrote and maintains an open source dissipative particle dynamics simulation code: https://github.com/Osprey-DPD/osprey-dpd Orcid: orcid.org/0000-0002-7885-735X

Source officielle

Proximité ontologique

Biologie

Biologie de l'évolution: Biologie évolutive du développement

Concepts associés (27)

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.

Turing pattern

The 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.

Pattern formation

The 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.

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.

Système de réaction-diffusion

Un système de réaction-diffusion est un modèle mathématique qui décrit l'évolution des concentrations d'une ou plusieurs substances spatialement distribuées et soumises à deux processus : un processus de réactions chimiques locales, dans lequel les différentes substances se transforment, et un processus de diffusion qui provoque une répartition de ces substances dans l'espace. Cette description implique naturellement que de tels systèmes sont appliqués en chimie.

Afficher plus

Séances de cours associées (58)

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.

Calendrier de développement: Neurogenèse cérébrale et croissance MOOC: Les neurosciences reconstruites : Génétique et développement du cerveau

Explore la chronologie du développement du cerveau, de la neurulation à la croissance des adultes.

Biologie du développement : Morphogènes et structuration cellulaire

Plonge dans le rôle des morphogènes dans la structuration cellulaire et explore le mouvement des centrosomes dans les interactions cellulaires.

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.

Diffusion et croissance logistique

Explore la diffusion, la croissance logistique, les circuits génétiques, les gradients de morphogène et la propagation des ondes dans les systèmes biologiques.

Afficher plus

Concepts associés (27)

Morphogène

Turing pattern

Pattern formation

Ovogénèse et embryogenèse de la drosophile

Système de réaction-diffusion

Afficher plus