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Plasticité et évolution de la division cellulaire

Disciplines Biology
Research fields Cell biology
Supporting organisms CNRS, ENS de Lyon, HCL, UCBL
Geographical location ENS de Lyon (Campus Charles Mérieux)
Lab LBMC
Team leader Marie Delattre
Webpage http://www.ens-lyon.fr/LBMC/NematodeCell/fr/


La division cellulaire est un processus fondamental complexe, nécessitant la coordination précise de multiples évènements cellulaires pour permettre la répartition correcte du matériel génétique et générer la diversité cellulaire. Dans la plupart des cas, la division cellulaire est efficace alors même qu’elle doit s’opérer dans différents types tissulaires, à des températures variables, et qu’elle doit subir les  conséquences d’accumulation de mutations ou de variabilité dans la quantité de protéines synthétisées. Une plasticité dans des processus tels que la réplication de l’ADN, la mise en place du fuseau mitotique ou encore la cytocinèse permet aux cellules de tamponner ces variations et leur confère ainsi une robustesse. L’absence d’une telle plasticité devient critique dans des cellules soumises à des perturbations environnementales et/ou génétiques, comme cela est très probablement le cas dans les cellules cancéreuses. Malgré son importance pour la stabilité cellulaire, la robustesse aux perturbations et la plasticité des processus biologiques sont très peu étudiés et largement sous-estimés. En particulier, nous ignorons quelles sont les limites au delà desquelles la robustesse n’est plus assurée pour la cellule. Nous ne savons pas non plus décrire cette plasticité cellulaire, c’est-à-dire la diversité des mécanismes ou des régulations différentielles qu’un processus cellulaire donné peut utiliser pour affronter les perturbations.

Nous avons choisi de révéler la plasticité des mécanismes cellulaires de la division dans un système simple et bien décrit, 1) en le soumettant à des perturbations, 2) en évaluant la diversité des mécanismes équivalents naturellement retenus par la sélection naturelle. Pour cela, la première division de l’embryon du nématode C. elegans est un modèle de choix. D’une part l’embryon de C. elegans est un puissant modèle génétique et moléculaire pour élucider des questions fondamentales de biologie cellulaire, transposables aux métazoaires et à l’homme en particulier. Deuxièmement, une panoplie d’outils déjà existants permet d’analyser mécanistiquement les réponses aux perturbations. Enfin, de nombreuses souches de C. elegans et espèces proches, présentant les mêmes avantages expérimentaux que C. elegans, offrent une diversité génétique à analyser.

Nos travaux concentrés sur la première division de l’embryon de C. elegans devraient permettre d’établir des règles sur les contraintes et plasiticité cellulaire des métazoaires en général et aider à comprendre comment certaines cellules peuvent perdre le contrôle de leur division.

Lien vers les publications de l'équipe: http://www.ens-lyon.fr/LBMC/NematodeCell/fr/publications/