• Embryologie: un jeu de 'pliages' permet de passer en une seule étape d'une masse de cellules informe à un embryon organisé selon le plan des vertébrés!____¤201502

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Buckling along boundaries of elastic contrast as a mechanism for early vertebrate morphogenesis» ont été publiés dans la revue European Physical Journal E, a abouti à exposer un mécanisme physique simple, assimilable à un jeu de 'pliages', qui permet de passer en une seule étape d'une masse de cellules informe à un embryon organisé selon le plan d'ensemble des vertébrés, le patron guidant ces repliements étant présent dès les premières étapes du développement.

     

    Pour parvenir à cette découverte, des expériences ont été menées «sur l'embryon de poulet car il est, à ce stade du développement, le modèle le plus proche de l'embryon humain» et, en outre, «sa structure plane (un disque) facilite l'observation et la modélisation des mouvements de cellules».

     

    Plus précisément, «cet embryon est formé de quatre anneaux concentriques» de sorte qu'au microscope, «chaque anneau apparaît comme un ensemble de cellules de taille homogène, la taille de ces cellules augmentant du centre vers les anneaux périphériques, avec une variation 'en marches d'escalier' d'un anneau à l'autre».

     

    En filmant le développement de l'embryon, il est apparu qu'à la frontière de ces domaines cellulaires, qui forment «des tissus différents (nerveux, musculaire, digestif…)», l'embryon «se plie systématiquement, dès le 2e jour de son développement» et que de ces plis «résulte une forme en trois dimensions, typique des vertébrés».

     

    La mesure de la rigidité des tissus a ensuite confirmé «que ces frontières entre domaines cellulaires constituent de véritables discontinuités». Ainsi, «la rigidité est d'autant plus importante que les cellules sont petites, vers le centre de l'embryon» de sorte que, «dès qu'une force adéquate est appliquée, les régions périphériques plus molles (les flancs) s'enroulent 'naturellement' autour de la région centrale, plus dure (le futur système nerveux central)». En fait, la force qui intervient «est générée par la migration de certaines cellules, qui allonge l'embryon».

     

      Ces travaux, qui «proposent une explication pour coupler la différenciation des cellules et la morphogénèse», comblent un vide conceptuel en décrivant le passage entre une masse informe de cellules et un 'archétype d'animal', et aideront «à mieux comprendre comment les vertébrés ont émergé au cours de l'évolution».

     

     


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