News & events - Keyword : Development

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Gastruloïde âgé de 7 jours

Des cellules souches s’organisent seules
en pseudo-embryon

Le plan de construction des mammifères est mis en œuvre peu après l’implantation de l’embryon dans l’utérus. Les différents axes du corps, antéro-postérieur, dorso-ventral et medio-latéral, se mettent en place rapidement, sous l’égide de réseaux de gènes qui coordonnent la transcription de l’ADN dans diverses régions de l’embryon au cours du temps.

Les équipes du Prof. Denis Duboule de l’Université de Genève et de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, et du Prof. Alfonso Martinez Arias de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni, ont démontré la capacité de pseudo-embryons de souris à produire la plupart des types de cellules progénitrices nécessaires au développement. Formées à partir de quelque 300 cellules souches embryonnaires seulement, ces structures, appelées gastruloïdes, ont un développement comparable à celui de la partie postérieure d’embryons âgés de 6 à 10 jours. L’étude, publiée dans la revue Nature, montre que la formation des trois axes embryonnaires principaux se déroule selon un programme d’expression des gènes similaire à celui des embryons. Les gastruloïdes possèdent ainsi un potentiel remarquable pour l’étude des stades précoces du développement embryonnaire et de ses anomalies.

Détails de la peau d'éléphant

Comment l’éléphant craque sa peau pour se refroidir

La peau des éléphants est couverte de millions de minuscules crevasses qui jouent un rôle primordial dans la régulation de leur chaleur corporelle. En effet, l’éléphant étant dépourvu de glandes sudoripares, il ne peut pas transpirer. Il doit alors s’asperger régulièrement d’eau et ces crevasses lui permettent d’en absorber beaucoup plus et de la conserver plus longtemps que si sa peau était lisse. En s’évaporant, cette eau permet à l’éléphant de ne pas surchauffer dans son environnement chaud et sec.

Des chercheurs du groupe du Prof. Michel Milinkovitch, de l’Université de Genève et du SIB, Institut Suisse de Bioinformatique, ont découvert que ces crevasses sont des fractures dans l’épiderme, profondes d’un millimètre. Ils ont alors analysé la structure des couches de la peau de l’éléphant et ont découvert que celle-ci n’est pas lisse comme chez les êtres humains, mais micro-vallonnée. Ce sont les tensions sur ces bosses et creux, provoquées par l’épaississement naturel de la peau avec l’âge, qui provoquent le craquage de l’épiderme. Ces résultats sont à lire dans la revue Nature Communications.

Germination de graines d’Arabidopsis thaliana

Germination: les bactéries prises à leur propre jeu

Les graines sont capables de bloquer leur germination tant que les conditions environnementales sont défavorables. Mais qu’en est-il lorsqu’elles sont confrontées à des organismes dangereux présents dans le sol alentour?

Des chercheurs du groupe du Prof. Luis Lopez-Molina de l’Université de Genève ont étudié l’impact de Pseudomonas aeruginosa, une bactérie pouvant être pathogène aussi bien pour les plantes que les animaux, dont l’être humain. Ils ont identifié une toxine produite par cette bactérie, appelée AMB, qui provoque l’arrêt de la germination des graines, sans pour autant tuer la plante. Il est donc vraisemblable que, au cours de l’évolution, les graines soient parvenues à se servir de l’AMB, un signal émis par les bactéries, pour coordonner leurs stratégies d’infection à des fins de protection de leur propre espèce. Ces résultats ont été publiés dans la revue eLife.

Précurseur de chloroplaste et chloroplaste

Lorsque la graine devient plante,
elle a 48 heures pour survivre

Lors de la germination, l’embryon doit se transformer en jeune plantule capable de photosynthèse en moins de 48 heures. Pendant ce temps, il compte uniquement sur ses réserves internes, qui sont rapidement consommées. Il doit donc créer en un temps record des chloroplastes fonctionnels, des organites cellulaires qui lui permettront de produire des sucres pour assurer sa survie.

Des chercheurs des groupes du Prof. Luis Lopez-Molina de l’Université de Genève et du Prof. Felix Kessler de l’Université de Neuchâtel ont révélé dans la revue Current Biology les éléments-clés qui président à la formation de chloroplastes à partir de proplastes, jusqu’alors peu étudiés. Un tel mécanisme assure une transition rapide vers une croissance autonome, dès que la graine se décide à germer.

Neurones corticaux marqués

Le courant électrique,
étincelle de la diversité cellulaire du cerveau

Le cortex cérébral est la région la plus développée chez les mammifères et permet des fonctions intellectuelles avancées telles que la perception consciente du monde, l’anticipation, ou encore le langage. A chaque activité correspondent des circuits composés de neurones bien précis.

Pour comprendre comment ces circuits se forment lors du développement, des chercheurs du groupe du Prof. Denis Jabaudon de l’Université de Genève, en collaboration avec une équipe américaine, se sont intéressés aux progéniteurs cérébraux, les cellules mères des neurones. Comment ces progéniteurs savent-ils quels types de neurones fabriquer à chaque moment du développement ? En mesurant l’activité électrique de ces cellules, les neuroscientifiques ont constaté qu’à la manière d’une pile qui se charge, le voltage des progéniteurs augmente au fur et à mesure du développement de l’embryon et de la complexité des neurones à créer. Afin de tester le rôle de cette charge électrique, les chercheurs l’ont diminuée et augmentée artificiellement in vivo, dirigeant à loisir quel neurone était créé !

Ces résultats, à lire dans la revue Cell, révèlent pour la première fois l’importance des propriétés bioélectriques cellulaires dans la création de la diversité neuronale.

Gene Regulation Workshop banner

Gene Regulation Workshop

Regulation from DNA to protein

The Gene Regulation Workshop (former SKMB meeting) is a one day meeting in Lausanne featuring internationally recognized scientists that work on molecular mechanisms controlling transcriptional and post-transcriptional responses in gene expression to cell-type specific, developmental or environmental cues.

The workshop will take place on Monday, September 3, 2018, at the University of Lausanne, Génopode C, from 9 h 30 to 17 h 30.

  • Registration is required.
  • Registration deadline: August 29, 2018
  • Organisation: Martine Collart, David Gatfield, Winship Herr, David Shore, Florian Steiner
Embryon de serpent des blés

Reptilien ou mammifère ? Un cerveau sur commande

Le cerveau des mammifères est caractérisé par le développement d’un néocortex qui se superpose au cerveau plus ancien dit «reptilien». Des recherches antérieures ont démontré que cette distinction découle de la manière dont les neurones sont fabriqués: on parle de neurogénèse directe pour la partie ancienne du cerveau, et indirecte pour le néocortex.

Mais comment le cerveau choisit-il l’une ou l’autre méthode ? Une équipe de chercheurs de Saint Joan d’Alacante en Espagne, en collaboration avec des scientifiques du groupe du Prof. Michel Milinkovitch de l’Université de Genève et du SIB, Institut Suisse de Bioinformatique, et des chercheurs américains et allemands, ont découvert que le contrôle du processus direct ou indirect de fabrication des neurones ne dépend que de l’expression de trois gènes distincts. Les scientifiques ont par la suite été capables de contrôler ce processus, créant des tissus corticaux de mammifère chez le serpent et de tissus reptiliens chez la souris! Ces résultats, à lire dans la revue Cell, ouvrent un nouveau pan dans la compréhension du développement et de l’évolution du cerveau.