Mounia Lagha et Jean-Léon Maître reçoivent le Prix Coups d’élan pour la recherche française de la Fondation Bettencourt Schueller 2021

Mounia Lagha est directrice de recherche au CNRS et cheffe de l’équipe « Régulation de la transcription au cours du développement » à l’Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (Montpellier, France)
 

L’expression des gènes au cours du développement : être au bon endroit au bon moment

Lors du développement embryonnaire, une coordination parfaite est nécessaire pour un bon positionnement des tissus et des organes. Cette coordination est souvent attribuée à l’expression des gènes à un moment précis : le moment venu, un gène doit être transcrit en ARN messager, puis traduit en protéine. Mais Mounia Lagha pense que cela ne suffit pas à expliquer la complexité fascinante du développement. Avec son équipe, elle s’apprête à ajouter une nouvelle variable à l’équation : l’endroit dans la cellule où se déroule la production des protéines.

Dans son laboratoire à Montpellier, Mounia Lagha utilise la drosophile pour étudier l’expression des gènes au cours des premières heures du développement. A ce stade, la structure de l’embryon est très simple (une seule couche de noyaux) et son développement est si rapide qu’il est possible de suivre en temps réel l’expression génétique dans un organisme entier et vivant.

Le prix Bettencourt Coups d’élan pour la recherche française permettra à son équipe d’utiliser un microscope de dernière génération (à feuille de lumière) dont la technologie permet de visualiser, en temps réel et au niveau de la molécule unique, les ARN messagers et les protéines nouvellement synthétisées dans un embryon vivant. De plus, cette technique leur permettra de connaitre l’endroit dans la cellule où certains ARN messagers sont préférentiellement traduits en protéines, et ainsi démontrer comment non seulement le temps mais aussi l’endroit de la traduction est important pour le développement harmonieux d’un embryon.

Membres de l’équipe

Maria Douaihy – doctorante
Jeremy Dufourt – chargé de recherche CNRS
Antonio Trullo – ingénieur de recherche CNRS
Morgane Verbrugghe – ingénieur d’études
Louise Maillard – doctorante
Virginia Pimmett – chercheur post-doctorant
Maelle Bellec – doctorante

Jean-Léon Maître est chargé de recherche au CNRS dans le laboratoire Génétique et biologie du développement (Paris, France)

Mesurer les forces qui donnent forme à la vie

Au cours du développement embryonnaire, les cellules utilisent les informations contenues dans leurs gènes pour former l'organisme. Cela conduit à une série d’événements au cours desquels les cellules se divisent, meurent, se déforment et se déplacent. Toute cette agitation fait que les cellules sont constamment soumises à des forces mécaniques, que Jean-Léon Maître mesure et étudie pour comprendre leur importance dans le devenir des cellules et de l’embryon.

Pour ce faire, Jean-Léon Maître et son équipe se penchent sur les premières étapes du développement de l’embryon de souris, avant même son implantation dans l’utérus maternel. Actuellement, ils s’intéressent au tout premier épithélium de l’embryon des mammifères, le trophectoderme. Cet épithélium, qui deviendra plus tard le placenta, entoure une poche de liquide appelée lumen, et un groupe de cellules qui généreront la totalité des tissus de l’embryon. Le trophectoderme s’étire au fur et à mesure que l’embryon grandit, ce qui déforme non seulement les cellules qui le composent mais aussi leurs noyaux, contenant toute l’information génétique.

Pour comprendre les mécanismes qui permettent à ces cellules de s’étirer et leur conséquences, Jean-Léon Maître va aborder trois questions :

• Comment les cellules du trophectoderme parviennent-elles à augmenter leur surface lors des étirements
• Comment le noyau des cellules peut-il s’aplatir et quelles sont les conséquences pour l’expression des gènes
• Comment l’étirement des cellules et la déformation des noyaux influent sur le devenir du trophectoderme et sur l’implantation de l’embryon dans l’utérus

Le Prix Bettencourt Coups d’élan pour la recherche française va permettre au laboratoire de s’équiper d’un système de pinces optiques afin de mesurer et de modifier les forces qui agissent sur les cellules dans la phase précoce du développement de l’embryon. Ce système consiste à manipuler de tout petits éléments comme des cellules ou des noyaux des cellules à l’aide d’un laser. Ce dispositif, couplé à un puissant microscope équipé d’un système d’incubation nécessaire à la culture des embryons de mammifères, sera unique en France.

Membres de l’équipe

Louise Dagher - doctorante
Julie Firmin – doctorante
Edgar Herrera Delgado - chercheur postdoctoral
Özge Özgüç - chercheuse post doctorale
Diane Pelzer - chercheuse post doctorale
Ludmilla de Plater - Ingénieure de recherche
Markus Schliffka - doctorant
Francesca Tortorelli - Ingénieure de recherche