En savoir plus

Notre utilisation de cookies

« Cookies » désigne un ensemble d’informations déposées dans le terminal de l’utilisateur lorsque celui-ci navigue sur un site web. Il s’agit d’un fichier contenant notamment un identifiant sous forme de numéro, le nom du serveur qui l’a déposé et éventuellement une date d’expiration. Grâce aux cookies, des informations sur votre visite, notamment votre langue de prédilection et d'autres paramètres, sont enregistrées sur le site web. Cela peut faciliter votre visite suivante sur ce site et renforcer l'utilité de ce dernier pour vous.

Afin d’améliorer votre expérience, nous utilisons des cookies pour conserver certaines informations de connexion et fournir une navigation sûre, collecter des statistiques en vue d’optimiser les fonctionnalités du site. Afin de voir précisément tous les cookies que nous utilisons, nous vous invitons à télécharger « Ghostery », une extension gratuite pour navigateurs permettant de les détecter et, dans certains cas, de les bloquer.

Ghostery est disponible gratuitement à cette adresse : https://www.ghostery.com/fr/products/

Vous pouvez également consulter le site de la CNIL afin d’apprendre à paramétrer votre navigateur pour contrôler les dépôts de cookies sur votre terminal.

S’agissant des cookies publicitaires déposés par des tiers, vous pouvez également vous connecter au site http://www.youronlinechoices.com/fr/controler-ses-cookies/, proposé par les professionnels de la publicité digitale regroupés au sein de l’association européenne EDAA (European Digital Advertising Alliance). Vous pourrez ainsi refuser ou accepter les cookies utilisés par les adhérents de l'EDAA.

Il est par ailleurs possible de s’opposer à certains cookies tiers directement auprès des éditeurs :

Catégorie de cookie

Moyens de désactivation

Cookies analytiques et de performance

Realytics
Google Analytics
Spoteffects
Optimizely

Cookies de ciblage ou publicitaires

DoubleClick
Mediarithmics

Les différents types de cookies pouvant être utilisés sur nos sites internet sont les suivants :

Cookies obligatoires

Cookies fonctionnels

Cookies sociaux et publicitaires

Ces cookies sont nécessaires au bon fonctionnement du site, ils ne peuvent pas être désactivés. Ils nous sont utiles pour vous fournir une connexion sécuritaire et assurer la disponibilité a minima de notre site internet.

Ces cookies nous permettent d’analyser l’utilisation du site afin de pouvoir en mesurer et en améliorer la performance. Ils nous permettent par exemple de conserver vos informations de connexion et d’afficher de façon plus cohérente les différents modules de notre site.

Ces cookies sont utilisés par des agences de publicité (par exemple Google) et par des réseaux sociaux (par exemple LinkedIn et Facebook) et autorisent notamment le partage des pages sur les réseaux sociaux, la publication de commentaires, la diffusion (sur notre site ou non) de publicités adaptées à vos centres d’intérêt.

Sur nos CMS EZPublish, il s’agit des cookies sessions CAS et PHP et du cookie New Relic pour le monitoring (IP, délais de réponse).

Ces cookies sont supprimés à la fin de la session (déconnexion ou fermeture du navigateur)

Sur nos CMS EZPublish, il s’agit du cookie XiTi pour la mesure d’audience. La société AT Internet est notre sous-traitant et conserve les informations (IP, date et heure de connexion, durée de connexion, pages consultées) 6 mois.

Sur nos CMS EZPublish, il n’y a pas de cookie de ce type.

Pour obtenir plus d’informations concernant les cookies que nous utilisons, vous pouvez vous adresser au Déléguée Informatique et Libertés de l’INRA par email à cil-dpo@inra.fr ou par courrier à :

INRA
24, chemin de Borde Rouge –Auzeville – CS52627
31326 Castanet Tolosan cedex - France

Dernière mise à jour : Mai 2018

Menu Logos Tutelles

SPS - Saclay Plant Sciences

Projet 4: Modélisation des mécanismes développementaux

Coordination: Philippe Andrey / Patrick Laufs

Résumé:

Ce projet vise à développer des approches de modélisation et de biologie des systèmes pour une meilleure compréhension de deux processus de développement clés chez les plantes: la morphogenèse des embryons et la maturation des graines.

L'embryogenèse est un processus complexe par lequel une cellule zygotique conduit à un embryon mature composé de différents types cellulaires organisés. Pour cela, la croissance et la division cellulaires, le patterning et la différenciation cellulaire doivent être correctement régulés. Nous avons développé un nouveau cadre computationnel pour modéliser les divisions cellulaires dans des formes réelles de cellules observées dans des images 3D et avons montré que les patrons de division cellulaire précoces et stéréotypés chez Arabidopsis peuvent être expliqués en utilisant une règle unique reliant la géométrie de la cellule mère et le positionnement du plan de division. Ces résultats suggèrent que les processus auto-organisés pourraient jouer un rôle important  dans la morphogenèse précoce des plantes.

Au cours de la phase de maturation qui suit la phase de morphogenèse, l'embryon accumule des produits de stockage spécifiques et devient progressivement tolérant à la dessiccation, préparant ainsi la graine à la dispersion. Cela nécessite l'activation de programmes spatio-temporels spécifiques qui sont déterminés par un groupe de facteurs de transcription en interaction dont l'expression est étroitement régulée, en partie par des mécanismes affectant les modifications de la chromatine. La chromatine est une structure dynamique dont l'organisation est liée à l'architecture nucléaire globale et à la régulation de l'expression des gènes. Nous avons développé un nouveau protocole hautement sensible pour quantifier l'expression des gènes dans des tissus microdisséqués à partir de graines sauvages et mutantes. Nous avons également généré une collection d'images 3D à partir de types de cellules identifiés dans des noyaux de plantes sauvages et de plantes mutantes. L'analyse de ces données avec des outils de modélisation spatiale nouvellement développés a mis en évidence une organisation multi-échelle de l'hétérochromatine constitutive chez A. thaliana et les rôles complémentaires de protéines de la famille CRWN dans la régulation de cette organisation.

Objectifs:

Le projet était divisé en deux parties, avec pour objectif de modéliser:

1. les patrons spatio-temporels des divisions cellulaires lors de l'embryogenèse précoce;

2. l’organisation nucléaire et la régulation transcriptionnelle de réseaux de gènes pendant la maturation des graines.

Principaux résultats:

Partie 1 du projet:

- établissement d'une collection d'images segmentées et annotées d'embryons jusqu'au stade 16C;

- développement d'un modèle computationnel de division cellulaire en 3D;

- mise en évidence d’une nouvelle règle de division cellulaire reliant la géométrie de la cellule mère et le positionnement du plan de division, prédictive des patrons de division cellulaire chez l'embryon précoce.

Partie 2 du projet:

- un nouveau protocole RNAseq avec une sensibilité élevée pour l'analyse transcriptomique dans les tissus microdisséqués de graines;

- une collection d'images de noyaux provenant de types cellulaires identifiés dans des plantes sauvages et des plantes mutantes;

- identification de principes et de déterminants de l'organisation spatiale de l'hétérochromatine constitutive

Perspectives:

Partie 1:

- en se basant sur le modèle computationnel développé, étudier l'interaction entre la division et la croissance cellulaires et leur rôle dans l'émergence de l'asymétrie embryonnaire au stade cordiforme;

- étudier les contributions de régulateurs spécifiques impliqués dans le contrôle de l'orientation de la division cellulaire en caractérisant les patrons de division cellulaire dans les embryons précoces de mutants.

Partie 2:

- appliquer les modèles spatiaux développés pour analyser et comparer les organisations nucléaires dans différents types de cellules de la graine;

- sur la base des données transcriptomiques recueillies, modéliser les réseaux de régulation de gènes qui sous-tendent la maturation des graines, en tenant compte des contraintes spatiales.

Publications (en septembre 2019):

Moukhtar J, Trubuil A, Belcram K, Legland D, Khadir Z, Urbain A, Palauqui JC, Andrey P (2019). Cell geometry determines symmetric and asymmetric division plane selection in Arabidopsis early embryos. PLoS Computational Biology, 15, e1006771.

Sakai K, Taconnat L, Borrega N, Yansouni J, Brunaud V, Paysant-Le Roux C, Delannoy E, Martin Magniette ML, Lepiniec L, Faure JD, Balzergue S, Dubreucq B (2018). Combining laser-assisted microdissection (LAM) and RNA-seq allows to perform a comprehensive transcriptomic analysis of epidermal cells of Arabidopsis embryo. Plant Methods, 14, 10.

Del Prete S., Arpón J., Sakai K., Andrey P., Gaudin V. (2014). Nuclear Architecture and Chromatin Dynamics in Interphase Nuclei of Arabidopsis thaliana. Cytogenetic and Genome Research 143, 28-50.

Communications lors de congrès:

Laruelle L, Moukhtar J, Trubuil A, Belcram K, Legland D, Khadir Z, Palauqui JC, Andrey P (2019). Deciphering cell division patterns in plant early embryogenesis by combining 3D image analysis and computer modelling. Plant Growth and Form : International Symposium on Quantitative Plant Morphodynamics, 9–11 September 2019, Heidelberg, Germany (invited).

Moukhtar J., Laruelle, E., Trubuil, A., Belcram, K., Legland, D., Khadir, Z., Palauqui, J.-C., Andrey, P. (2019). Combining 3D image analysis and computer modeling to understand cell division patterns in plant early embryogenesis. Quantitative BioImaging Conference, 8-11 January 2019, Rennes, France.

Andrey P (2018). Image analysis and computer modelling of cell divisions in plant early embryogenesis. Phycomorph COST Action Workshop : “Imaging seaweed cells and tissues”, 12–13 November 2018, Roscoff, France (invited).

Andrey P (2017). Modeling 3D cell division patterns in plant early embryogenesis. CLIPS 2017 : Multiscale Live Imaging in Human, Animal and Plant Health, 12–13 septembre 2017, Gif-sur-Yvette, France (invited).

Gaudin V (2016). Spatial 3D modelling of plant nuclear architecture, International Symposium on Nuclear Dynamics in Plants, 16 November, Tokyo, Japan.

Andrey P (2015). Modeling spatial distributions and patterns in biological imaging. GDR 2588, Third Mini-symposium on BioImage Informatics, 23–24 novembre 2015, Institut Pasteur, Paris (invited).

Arpón J, Del Prete S, Sakai K, Andrey P, Gaudin G (2015) Spatial 3D modelling of plant nuclear architecture, INUPRAG Meeting, 6-8 October, Nancy, France.

Moukhtar J, Belcram K, Trubuil A, Legland D, Palauqui JC, Andrey P (2015). Computational modelling of cell division patterns during plant early embryogenesis. International Workshop on Image Analysis Methods for the Plant Sciences, 21–22 septembre 2015, Louvain-la-Neuve, Belgium (orateur).

Arpon J, Sakai K, Del Prete S, Gaudin V, Andrey P (2015). A spatial statistical approach to analyze and model nuclear architecture. International Workshop on Image Analysis Methods for the Plant Sciences, 21–22 septembre 2015, Louvain-la-Neuve, Belgium.

Arpón J, Sakai K, Del Prete S, Gaudin V, Andrey P (2015). Recent developments on the statistical spatial modeling of nuclear architecture in A. thaliana. International Plant Nuclear Consortium Meeting, 3-5 July, Olomouc, Czech Republic.

Arpón J, Del Prete S, Sakai K, Andrey P, Gaudin V (2015) Spatial 3D modelling of plant nuclear architecture, European Workshop on Plant Chromatin, 25-26 June, Upssala, Sweden.

Balzergue S., Borrega N., Yansouni J., Brunaud V., Delanoye E., Faure J.D., Dubreucq B. « Low RNAseq microdissected plant tissue », International Symposium on Microgenomics, Paris, France, May 15-16 2014.

Andrey P, “Modelling cell division patterns in Arabidopsis thaliana early embryos”. First TEFOR Symposium, December 16, 2013, Paris (invited talk).

Arpón J, Sakai K, Del Prete S, Gaudin V, Andrey P. Image analysis and spatial modelling of nuclear organisation in Arabidopsis thaliana. First Meeting of the International Plant Nuclear Group, Oxford Brookes University, June 26–28, 2013 (invited talk).

Sakai K, Del Prete S, Arpón J, Andrey P, Gaudin V, “Nuclear architecture and genome functions in Arabidopsis thaliana”, First Meeting of the International Plant Nuclear Group, Oxford Brookes University, June 26–28, 2013 (invited talk).

Présentation du projet-phare ”Modélisation des mécanismes développementaux” du LabEx ”Sciences des Plantes de Saclay” P Andrey, K Belcram, B Dubreucq, V Gaudin, P Laufs, J Moukhtar, JC Palauqui, A Trubuil, A Urbain & L Lepiniec, Septièmes Journées de Biologie cellulaire du Grand Campus, 14-15 Mai 2012, Institut Curie, Orsay.