Le Département Biologie du développement et cellules souches vise à mieux comprendre les mécanismes majeurs en biologie du développement, épigénétique et biologie des cellules souches, ayant un impact sur la santé humaine.
Les équipes de recherche du département s’intéressent plus particulièrement à trois domaines :
- la régulation de l’expression des gènes et l’épigénétique : en mobilisant une grande palette de techniques (analyses moléculaires du génome entier au gène individuel, imagerie quantitative, bioinformatique, etc.), nous étudions les mécanismes fondamentaux qui expliquent comment l’(épi)génome répond à et transmet l’information, pendant la mitose et à travers les générations, à l’échelle de la cellule et de l’organisme entier ainsi qu’en situation de stress ;
- la morphogenèse et le contrôle de l’identité des cellules : en étudiant plusieurs modèles cellulaires et animaux (C. elegans, embryons d’oiseau, drosophile, poisson-zébre, souris, cellules humaines et -oïdes), nous analysons les processus contrôlant le développement des embryons et des organismes adultes ;
- la biologie des cellules souches : nous étudions comment les cellules souches adultes se forment et contribuent à la régénérescence des tissus, dans des conditions saines mais également au cours du vieillissement ou dans des conditions pathologiques comme des tumeurs ou des infections.
Nos principaux travaux récemment publiés
Un nouveau modèle basé sur les cellules souches pour étudier la formation des gonades chez l’homme
Anu Bashamboo et ses collègues de l'unité de Ken McElreavey ont créé un nouveau modèle in vitro de formation de gonades humaines. Ils ont mis au point de nouveaux protocoles pour générer, à partir de cellules souches pluripotentes humaines,des cellules somatiques de la gonade. Celles-ci ont été utilisées pour comprendre comment une mutation génétique peut engendrer une pathologie du testicule. Ce modèle constitue un outil puissant pour comprendre le développement des gonades et ses anomalies, ainsi qu'un premier pas vers la formation de gamètes in vitro.
Science Advances, 4 janvier 2023.
Une exploration spatio-temporelle de la régulation des gènes
La régulation des gènes nécessite la rencontre physique de différents éléments génétiques, mais que se passe-t-il lorsqu'ils sont éloignés les uns des autres sur un même chromosome ? En couplant la microscopie de haute précision pour visualiser en temps réel la transcription des gènes et des modèles physiques de la dynamique 3D de la molécule d'ADN, Thomas Gregor et ses collègues ont montré que la régulation des gènes est moins sensible à la distance génomique que prévu, ce qui permet des contacts rapides à de longues distances.
Science, 29 juin 2023.
L’origine génétique et embryologique d’une malformation cardiaque rare
Sigolène Meilhac et son équipe, en collaboration avec l’hôpital Necker-Enfants Malades, se sont intéressés à une maladie cardiaque congénitale rare dont l’origine est inconnue, appelée cœur croisé. Cette maladie correspond à un croisement des flux sanguins cardiaques gauche et droit. En identifiant le premier modèle murin de cette maladie, ils ont montré que le gène Grebl1 était impliqué dans l’apparition de cette malformation. Cette étude permet d’éclairer les mécanismes développementaux transformant le tube cardiaque embryonnaire en un cœur à 4 chambres.
Developmental Cell, 6 novembre 2023.
Nr5a2 : un régulateur central du développement embryonnaire précoce
L'embryogenèse précoce est pilotée par des facteurs de transcription (FT). Nicola Festuccia et ses collègues ont utilisé des modèles murins pour démontrer que le FT NR5A2 contrôlait l’expression de FT spécifiant la lignée et de gènes impliqués dans la mitose, le maintien des télomères et la réparation de l’ADN. NR5A2 coordonne la prolifération, la stabilité génomique et la spécification de la lignée en assurant un développement correct de la morula.
Science, 4 octobre 2024.
La vie sur terre : un tournant dans l’évolution
L’évolution des muscles cervicaux découle du réarrangement de groupes musculaires ancestraux chez les poissons pour soutenir le crâne lorsqu’il s’est détaché de la ceinture scapulaire pour permettre la vie terrestre. Nous suggérons que cette innovation résulte de changements subtils dans le développement embryonnaire, ce qui offre un éclairage sur le passage à la vie terrestre et les origines des troubles du développement de la tête et du cou.
Nature Communications, 4 décembre 2024.