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Actualités scientifiques

Des molécules chimiques impliquées dans l’asymétrie droite-gauche chez le poisson zèbre

Cartographie des cils moteurs à très haute résolution © R. Ferreira

Physical limits of flow sensing in the left-right organizer.

Ferreira RR(1), Vilfan A(2), Julicher F(3), Supatto W(4), Vermot J(1).

Elife 14 juin 2017


14 juin 2017

La répartition asymétrique des organes tels que le cœur s’établit très tôt au cours de l’embryogénèse et est à la base du fonctionnement de la cavité interne du corps chez les vertébrés. Grâce à des outils empruntés à la physique et aux mathématiques, l’équipe de Julien Vermot à l’IGBMC a montré que des molécules chimiques transportées par le flux provoqué par le battement de cils d’une structure embryonnaire transitoire favoriseraient la mise en place de l’asymétrie droite-gauche. Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue eLife le 14 juin 2017.


Une cartographie à très haute résolution

Pour étudier ce mécanisme, les chercheurs se sont penchés sur le poisson-zèbre, un organisme modèle  transparent. Une particularité qui a permis aux scientifiques d’observer la répartition des cils de l’organisateur droite-gauche à très haute résolution. En collaboration avec une équipe d’experts en imagerie de l’Ecole Polytechnique à Palaiseau ainsi qu’avec des spécialistes de la mécanique des fluides du Stefan Institute à Ljubljana en Slovénie et du Max-Planck Institute à Dresde en Allemagne, les chercheurs ont établi une cartographie extrêmement précise de cette structure.

 

L’équipe de Julien Vermot a ainsi pu visualiser et modéliser précisément les flux microscopiques générés par les cils. Ils ont montré que les forces associées au flux étaient faibles et variables d’un embryon à l’autre et que malgré ces observations, tous les embryons présentaient une mise en place normale de l’asymétrie droite-gauche. Une observation rendant peu probable l’hypothèse selon laquelle l’asymétrie droite-gauche serait induite par détection mécanique du flux.

 

Les chercheurs ont ensuite simulé mathématiquement la diffusion de molécules chimiques. Ils ont montré que lorsque celles-ci avaient une taille spécifique et étaient diffusées à partir d’un endroit précis de la cellule, elles semblaient bien impliquées dans la mise en place de l’asymétrie droite gauche.

 

Prochaine étape pour les chercheurs : déterminer la nature de ces fameuses molécules !

 

L’étude a été financée par l’Agence nationale de la recherche (ANR).

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