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Role of Tissue Mechanics in Embryonic Self-Organization and Cell Fate Plasticity

Description du projet

Comprendre la plasticité du destin cellulaire

Au cours du développement embryonnaire, une interaction complexe entre les signaux mécaniques et moléculaires entraîne la différenciation des cellules et la structuration de l’organisme. Afin de définir ces événements, le projet MechanoSelfFate, financé par l’UE, propose d’examiner le rôle des forces mécaniques sur le développement d’un embryon aviaire, un modèle idéal pour étudier le développement à l’aide d’approches d’imagerie en temps réel. Les chercheurs perturberont de manière mécanique l’embryon et observeront les répercussions sur les lignées extraembryonnaires, embryonnaires et mésodermiques, ainsi que sur la régulation embryonnaire. Les résultats du projet apporteront des connaissances inédites sur le développement embryonnaire et permettront de comprendre la capacité des embryons à adapter et réajuster le destin cellulaire.

Objectif

How molecular and mechanical cues interplay to coordinate the morphogenesis and patterning of embryonic structures is an open question in developmental biology. The early avian embryo is an ideal model for the study of such interplay as it exhibits highly regulative development, is greatly amenable to live imaging approaches and can be readily mechanically challenged. Whereas avian embryos have long been known to remarkably adapt and readjust cell fate upon surgical perturbations, such regulative potential has been investigated solely from a molecular standpoint, leaving the role for mechanical forces unexplored. This proposal builds on our recent results and methods characterizing the mechanical control of gastrulation to investigate the role of mechanical forces in embryonic regulation and in cell fate plasticity. Specifically, we propose 1) to develop innovative tools allowing to perturb the mechanical state of early embryos in order characterize the role of forces during development; 2) to test whether a mechanical self-organizing system underlies the remarkable regulative potential avian embryos; 3) to investigate the role of mechanical forces in mesoderm, embryonic and extra-embryonic regional fate allocation. To this end, we will use an interdisciplinary approach combining novel transgenic quail lines, live imaging, and pharmacological/molecular/optogenetic/mechanical perturbations along with theoretical frameworks and modeling approaches. These studies will decipher the interplay between cellular, molecular and mechanical cues that ensures the robust, yet plastic allocation of cell fate in amniote embryos (i.e. reptiles, birds and mammals, including humans).

Régime de financement

ERC-COG - Consolidator Grant

Institution d’accueil

INSTITUT PASTEUR
Contribution nette de l'UE
€ 1 995 334,00
Adresse
RUE DU DOCTEUR ROUX 25-28
75724 Paris
France

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Région
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Type d’activité
Research Organisations
Liens
Coût total
€ 1 995 334,00

Bénéficiaires (1)