Evolution des voies de signalisation intercellulaire durant le développement
Responsables de l'équipe: Michael Schubert & Jenifer Croce
Evolution des voies de signalisation intercellulaire durant le développement
Responsables de l'équipe: Michael Schubert & Jenifer Croce

Historique de l’équipe

L’équipe « Evolution des Voies de Signalisation Intercellulaire durant le Développement » (EvoInSiDe) a été créée en 2012 suite à l’arrivée de Michael Schubert au Laboratoire de Biologie du Développement de Villefranche-sur-Mer (LBDV) et à la fusion de son groupe avec celui de Jenifer Croce déjà présent à l’institut. L’équipe est conjointement animée par les deux chercheurs et étudie les fonctions au cours du développement animal et l’histoire évolutive au sein des métazoaires de deux voies de signalisation intercellulaire cruciales (les voies Wnt et de l’acide rétinoïque), en utilisant comme modèles alternatifs des animaux présents à des positions phylogénétiques clés dans le règne animal, à savoir l’oursin, l’amphioxus et la lamproie.

Thèmes de Recherche

L’équipe EvoInSiDe étudie une question biologique hautement complexe : comment un organisme multicellulaire entier est-il créé à partir d’une cellule unique ? Comme attendu ce processus dépend entre autres de la coordination fine et précise de communications intercellulaires intervenant tout au long de la vie.

Une des découvertes majeures et étonnantes de ces dernières décennies fut néanmoins que seul un nombre réduit de signaux intercellulaires assure ces communications et que ces signaux sont continuellement réutilisés au cours du temps pour former et structurer l’ensemble des tissus. Il a de plus récemment été établi que l’élaboration d’interactions entre ces signaux, qui incluent les voies Wnt, hedgehog (Hh), aux facteurs de croissance des fibroblastes (FGF, fibroblast growth factor en anglais), au facteur de croissance transformant beta (TGFβ, transforming growth factor beta en anglais), aux protéines osseuses morphogénétiques (BMP, bone morphogenic protein en anglais), à l’acide rétinoïque (AR, retinoic acid (RA) en anglais), ou encore Delta/Notch, constitue un des événements clés à l’origine de la diversité morphologique observée parmi les animaux multicellulaires au cours de l’évolution.

Dans l’équipe EvoInSiDe, nous analysons et comparons le rôle de voies de signalisation intercellulaire dans la régulation de processus fondamentaux du développement animal, et ce dans différents animaux modèles, afin d’établir leur fonctions biologiques et de déterminer les aspects conservés et divergents des mécanismes moléculaires de leurs activités.

Nos buts sont (1) d’identifier de nouveaux aspects de leurs modes d’activation et de régulation, ainsi que leurs gènes cibles, (2) de distinguer les processus biologiques qu’ils contrôlent au cours du développement, (3) de comprendre comment ces voies de signalisation ont évolué chez les métazoaires, et (4) d’établir leur contribution à la mise en place de la grande diversité morphologique observée parmi les animaux, en focalisant plus particulièrement sur le groupe des animaux deutérostomes qui inclus notamment l’homme. Pour atteindre ces buts, nous examinons les voies de signalisation Wnt et de l’acide rétinoïque, en utilisant principalement trois modèles animaux alternatifs : l’oursin (Paracentrotus lividus), l’amphioxus (Branchiostoma lanceolatum), et la lamproie (Lampetra fluviatilis).

Projets en cours

Les activités de recherche actuelles de l’équipe EvoInSiDe peuvent être réparties selon trois thématiques majeures : 

La vitamine A (ou rétinol) est un morphogène liposoluble essentiel pour la maintenance de divers tissues et organes en particulier chez les vertébrés. La vitamine A et ses dérivés, collectivement nommés les rétinoïdes, jouent un rôle important dans la vision, le système immunitaire et le système reproducteur ainsi que durant le développement embryonnaire. Chez les vertébrés, un des morphogènes dérivés de la vitamine A, l’acide rétinoïque (AR ou RA en anglais), représente le médiateur majeur de la signalisation intercellulaire liée aux rétinoïdes, aussi plus communément appelée la voie ou la cascade de signalisation de l’acide rétinoïque.

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La signalisation Wnt est un des systèmes de communication intercellulaire les plus fondamentaux chez les animaux multicellulaires. Elle est requise pour la régulation d’un grand nombre de processus biologiques à la fois durant l’embryogénèse et chez l’adulte. Dans les cellules réceptrices, l’activation de la signalisation Wnt peut conduire à la mise en œuvre de plusieurs cascades moléculaires intracellulaires distinctes, dont les trois majeures sont la voie de signalisation canonique Wnt/β-caténine et les deux voies de signalisation non-canonique de polarité cellulaire planaire et calcique. A ce jour, la plupart des études menées sur la signalisation Wnt se sont focalisées sur le rôle de ces trois voies intracellulaires et leurs interactions durant le développement. Par opposition, très peu d’éléments sont disponibles concernant les mécanismes qui définissent les spécificités de reconnaissance et de liaison des protéines Wnt individuelles à leurs récepteurs apparentés Frizzled (Fzd) ou ceux conduisant à l’activation, en réponse à un couple ligand/récepteur particulier, d’une cascade de signalisation Wnt spécifique. Ce manque de connaissance affecte également la caractérisation et la compréhension plus globale des réponses biologiques en aval des signaux Wnt à la fois au niveau génomique et développemental.

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 Le système nerveux représente le système de relais d’information le plus important des animaux multicellulaires. Il coordonne les actions volontaires et involontaires et transmet des signaux entre les différentes parties de notre corps. La caractéristique anatomique déterminante du tissu nerveux est la présence d’un type cellulaire particulier : le neurone. Durant le développement du système nerveux et sa maintenance chez l’adulte, les neurones proviennent des cellules souches neurales. Malgré cette connaissance, la compréhension actuelle de l’émergence de ces cellules souches neurales et des facteurs qui régulent leur maintenance et leur différenciation en neurones reste limitée.

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Personnels Enseignants

Photo annuaire
Carine Barreau
Chercheur | SORBONNE UNIVERSITE
carine.barreau[at]imev-mer.fr
+33 (0) 4 93 76 39 73
Bâtiment Jean-Maetz

Master Biologie Moléculaire et Cellulaire

Parcours Biologie Cellulaire et du Développement & Cellules Souches

DEVELOPPEMENT DES ORGANISMES MARINS (DOMO)

Cette UE se déroule sur 2 semaines et a lieu au laboratoire de Biologie du Développement de Villefranche -sur-Mer (LBDV). Elle inclut l’examen de l’UE d’analyse scientifique (5V089) suivie par les étudiants de la spécialité de Biologie du Développement.

Durant la 1ère semaine, les étudiants participent à des ateliers et des rencontres avec les chercheurs du laboratoire.

Durant la 2ème semaine, les étudiants sont répartis dans les équipes pour y réaliser un mini projet qu’ils présentent le dernier jour du cours. Le cours est donné en anglais pour tout ou partie.

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Modalités  d’évaluation

Présentation orale du mini-projet (binôme, 100 %)  

UE en anglais (partiellement ou totalement)

Master BMC, S3, 6 ECTS

Code UE: 5V200

Responsable de l’UE: Carine BARREAU (MCU): carine.barreau [at] obs-vlfr.fr

Master Biologie Intégrative & Physiologie

Parcours Biologie et Bioressources Marines (BBMA)

ORGANISMES MARINS & MODELES BIOLOGIQUES

Cette UE permet aux étudiants de 1ère année de Master de passer 2 semaines à l’Observatoire Océanologique de Villefranche-sur-Mer. Le cours est obligatoire pour les étudiants du Master Biologie Intégrative, parcours Biologie et Bioressources Marines (BBMA) tandis qu’il peut être choisi en option par les étudiants du Master Biologie Moléculaire et Cellulaire (BMC). Les étudiants participent à des ateliers de présentation des organismes marins utilisés par les équipes de recherche du laboratoire (LBDV) et apprennent à les manipuler au cours de travaux pratiques dont les thématiques vont de la Biologie du Développement fondamentale à la toxicologie appliquée.

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Modalités  d’évaluation

Analyse d’article et présentation orale (50%)

Compte-rendu écrit de TP (50%)  

UE partiellement en anglais

Master BIP, S2, 6 ECTS

Code UE: 4B022 (ouverte au Master BMC)

Responsable de l’UE: Carine BARREAU (MCU): carine.barreau [at] obs-vlfr.fr

Licence de Sciences de la Vie

Parcours Biologie et Bioressources marines

Biologie Des Organismes Marins Et Diversité Des Recherches

Cette UE complémentaire se déroule sur 2 semaines et permet aux étudiants de découvrir les différents aspects (métiers & recherche) de l’Observatoire Océanologique de Villefranche-sur-Mer (OOV). Ateliers et journal clubs sont organisés afin que les étudiants mettent en pratique leurs connaissances théoriques en biologie et développent leur capacité de communication scientifique en français et en anglais.

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