Un nouveau microscope capture de magnifiques images du développement animal
Il ne suffit pas de simplement observer un embryon pour comprendre les étapes complexes de son développement Cependant, il est difficile d'observer avec précision des détails aussi complexes et rapides, même au microscope. De nouveaux exploits techniques permettent désormais d'observer le développement d'une drosophile sur vidéo, et fournissent des images claires sur la formation des yeux et du mésencéphale du poisson zèbre. L'équipe germano-américaine qui a perfectionné cette méthode a publié ses travaux dans la revue Nature Methods. La transformation d'une cellule en un animal est un processus très complexe, et pourtant très rapide. La cellule originelle se divise très rapidement en dizaines de milliers de nouvelles cellules, lesquelles se développent en différents organes. Grâce au traitement automatique d'images et à l'analyse de données, les scientifiques peuvent suivre le comportement des cellules durant les premiers jours du développement du poisson zèbre, par exemple. Le succès de ces approches dépend cependant de la performance du microscope. «Les échantillons non transparents (opaques) tels qu'un embryon de drosophile rejettent la lumière, aussi le microscope capte un mélange de signaux flous et nets, des informations bonnes ou mauvaises, si vous préférez», expliquait le co-auteur Ernst Stelzer, scientifique au Laboratoire européen de biologie moléculaire (LEBM) qui participait aux travaux de recherche. «Notre nouvelle technique nous permet de distinguer les bonnes et les mauvaises informations.» Il y a quelques années, les scientifiques à l'origine de cette nouvelle technique avaient déjà mis au point un nouveau microscope utilisant la fluorescence et des faisceaux laser très fins. Ils ont poussé la méthode plus loin de manière à améliorer la qualité de l'image et le contraste en illuminant le spécimen d'un ensemble de rayures au lieu d'une couche de lumière homogène. Les chercheurs ont capturé plusieurs images de différentes phases de la lumière; un ordinateur associe les images, élimine les effets de la lumière diffusée et génère une image extrêmement claire de l'échantillon. Les scientifiques ont associé cette approche à une technique d'imagerie selon différents angles, et ont obtenu des résultats remarquables. Ils ont tout d'abord pris environ un million de clichés pour capturer les trois premiers jours de développement du poisson zèbre sous trois différents angles de vue, générant des films sur lesquels les mouvements de la cellule et la formation des yeux et du mésencéphale de l'animal sont clairement visibles. Ensuite, même si l'embryon de la drosophile est opaque, ils ont pu produire des vidéos spectaculaires en trois dimensions montrant clairement la dynamique cellulaire du développement, sans pour autant endommager le spécimen par une exposition excessive. Ces images sont très intéressantes à observer, mais également très utiles pour d'autres scientifiques. Elles peuvent être utilisées pour réaliser des analyses informatiques suivant les mouvements et divisions cellulaires et pour créer une base pour la cartographie et la comparaison de l'expression de gènes dans un organisme. Le Dr Stelzer soulignait que cette nouvelle méthode «nous permet d'observer des organismes qui n'ont jamais pu être bien étudiés auparavant en raison de leurs propriétés optiques médiocres.» Les recherches étaient menées par des chercheurs de la branche du LEBM située à Heidelberg en Allemagne, et les principales contributions provenaient des chercheurs de l'université d'Heidelberg, de l'institut technologique de Karlsruhe ainsi que du Howard Hughes Medical Institute et du Sloan-Kettering Institute, tous deux situés aux États-Unis.
Pays
Allemagne, États-Unis