Déchiffrement les principes biophysiques du clivage invariant des blastula de type compacte

Deciphering the biophysical principles of invariant cleavage in a compact-type blastula

• Auteur / Autrice : Daniel Gonzalez suarez
• Direction : Alex Mcdougall
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et développement
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Complexité du vivant
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biologie du développement de Villefranche-sur-Mer (Alpes-Maritimes ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Ascidian BioCell

Mots clés

Mots clés libres

Ascidie

Biophysique

Embryogénèse

Inférence de force

Microscopie

Modélisation

Ascidian

Biophysics

Embryogenesis

Force inferance

Microscopy

Modelling

Résumé

Phallusia mammilata est un modèle de choix en biologie du développement. Outre ses embryons volumineux et transparant idéal pour faire des observations, ses embryons sont compacts (sans blastocèle) et possède un patron de clivage invariant. Cette caractéristique rend ce modèle particulièrement attractif pour pour des mesures bio-mécaniques et statistiques. Cependant, Les embryons semblent perdre cette invariance caractéristique de leur patron de clivage lorsqu'on les perturbe. Dans le même temps, ces embryons perturbés semblent former une cavité analogue à un blastocèle, suggérant un lien entre blastula de type compact et patron de clivage invariant. Le but de ma thèse est de déchiffrer comment se forme cette invariance en étudiant particulièrement les propriétés bio-mécaniques de l'embryogénèse de Phallusia, comme la relaxation apicale lors de la mitose. Des embryons de Clytia hemisphaerica seront utilisé comme contrôle, car ils forment naturellement un blastocèle. Une méthode de inférence de force utilisant des stack d'image 4D provenant de microscopes confocaux sera utiliser afin de quantifier et de cartographier spatio-temporellement les tensions qui parcours l'embryon. Toutes ces méthodes réunis permetteront designer un modèle computationnelle capable de simuler le développement d'embryons de Phallusia normaux et perturbés, ainsi que ceux de Clytia.

Phalsia mammilata is a good model in developmental biology. In addition to have big and transparent embryos that are ideal for observation, these embryos are compacts (without blastocoela) and possess an invariant cleavage pattern. This characteristic makes this model particularly attractive for bio-mechanical measures and statistics. However, these embryos seem to lose this characteristic invariance when perturbed. At the same time, perturbed embryos form a cavity similar to a blastocoela, suggesting a link between compact-type blastula and invariant cleavage pattern. The goal of my thesis is to decypher how this invariant cleavage pattern emerges by studying the bio-mechanical properties of Phallusia embryogenesis, like apical relaxation during mitosis. Clytia hemisphaerica's embryos will be used as controls, as they form a blastocoela without perturbation. A force inferance methode using 4D images stacks from confocal microscopes will be used to quantify and spatio-temporally the tensions across the embryo. All these methods willallow to design a computational model able to simulate the development of normal and perturbed Phallusia embryos, in addition to Clytia's embryos.