Dissection du développement des organes chez les plantes non-vasculaires

 

Daniel Kierzkowski

Université de Montréal

 

Domaine : organismes vivants

Programme : établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2019-2020

Une des questions clé dans la biologie du développement est de comprendre comment les organismes multicellulaires organisent leurs corps. Même si les bases génétiques de l'organogenèse sont relativement bien définies, nous commençons seulement à découvrir comment les instructions au niveau cellulaire sont traduites en formes biologiques. Relier les gènes avec la géométrie des tissus nécessite le suivi précis de la dynamique de croissance et l'expression des gènes pendant le développement des organes. La technologie permettant ces avancées a récemment été développée grâce à des progrès dans les techniques d'imagerie confocale sur les tissus vivants et dans l'analyse d'images. L'objectif à long terme de mes recherches est de découvrir les mécanismes contrôlant la mise en forme des organes chez les plantes non-vasculaires. Pour ce faire, je prévois utiliser le mousse Physcomitrella patens comme système modèle. Je vise la dissection du développement des feuilles simples pour comprendre comment les programmes de la croissance, de la prolifération cellulaire, du patterning des organes et de la différenciation des tissus sont intégrés pour produire la forme finale de l'organe. Pour y parvenir, je combinerai la microscopie confocale à résolution cellulaire et l'analyse d'images de croissance en 4D, avec la génétique et des approches biomécaniques. Les objectifs à court terme de cette demande sont les suivants : (a) Description et quantification des patrons de développement dans les organes simples de la mousse pour comprendre quel est le niveau de conservation du développement entre les plantes non-vasculaires et vasculaires ; (b) Caractériser les propriétés mécaniques du tissu au niveau cellulaire et comprendre l'inter-relation avec la croissance. La réalisation de ces objectifs va fournir des bases essentielles pour comprendre l'évolution du développement des plantes terrestres. Ultimement, ces données devraient ouvrir la voie vers une compréhension unifiée du développement et la diversification des formes dans les organismes multicellulaires végétaux. Ce type de connaissance a non seulement un aspect fondamental dans le domaine du développement des plantes, mais prépare le terrain théorique pour les améliorations futures de plantes cultivées économiquement importantes.