Biologie du développement

Le LBD étudie le développement à de multiples échelles, de la molécule à l'organisme. Nous utilisons une variété d'organismes modèles associés à des approches intégrées, quantitatives et interdisciplinaires.

Le LBD s'appuie sur son expertise de longue date dans de nombreux aspects de la biologie du développement intégrative, en utilisant une grande variété d'organismes modèles : le nématode C. elegans, la Drosophile, le poisson-zèbre, le Xénope, le poulet, la souris et les plantes. Nous développons également des approches sur des cellules et tissus en culture, organoides et organ-on-chips. Le LBD est fermement orienté vers une vision ouverte, quantitative et interdisciplinaire de la biologie du développement. À cet égard, notre implantation au sein de l'IBPS et dans un campus universitaire multidisciplinaire est un atout majeur. Les recherches du LBD peuvent être classées en trois axes forts.

Division et destin cellulaires. Nous étudions les mécanismes régulateurs impliqués dans la méiose, la fécondation et les étapes précoces du développement. Nous abordons les mécanismes d'émergence et de maintien des cellules souches, ainsi que ceux par lesquels ces cellules acquièrent leur destin et se différencient en cellules fonctionnelles matures dans de nombreux contextes : système musculo-squelettique, hématopoïèse, rein, systèmes nerveux et sensoriels. Nous étudions les interactions réciproques de ces cellules souches avec leur microenvironnement.
Signalisation biochimique et mécanique. Ce thème comprend l’étude du comportement cellulaire et tissulaire, des communications intercellulaires, de la morphogenèse tissulaire et de l'organogenèse. Notre unité est très impliquée dans l’étude du rôle des forces mécaniques dans le développement. Nous étudions comment les forces physiques et les changements dans la mécanique cellulaire ou tissulaire contribuent au développement et comment les cellules détectent et répondent à ces forces mécaniques.
Régulations intrinsèques et environnementales. Le contrôle épigénétique des processus développementaux et de la transmission trans-générationnelle des caractères est devenu un domaine de recherche majeur du LBD. Ceci comprend l'étude des petits ARN et leur rôle dans la dynamique de la chromatine, l'analyse de la robustesse intrinsèque des réseaux de régulation génique et de la régulation de la chromatine ainsi que leur sensibilité à l'environnement, ainsi que l'étude des régulations transcriptionnelles, du métabolisme des ANR, de la régulation de la traduction et post-traductionnel.

Structure et Direction

Le LBD accueille environ 150 personnes réparties dans 17 équipes de recherche, 4 services communs et 2 plateaux techniques. L'unité est affiliée à Sorbonne Université et au CNRS (Unité Mixte de Recherche, UMR 7622). Le LBD comprend une Equipe de Recherche Labellisée Inserm, ERL U1156.

L'équipe de direction de LBD est composée de :

Sylvie Schneider-Maunoury (DR1 Inserm), directrice.
Thierry Jaffredo (DR1 CNRS), directeur adjoint.

Le LBD fait partie de l'Institut de Biologie Paris-Seine (IBPS), une fédération de recherche (FR3631) dirigée par Michel Labouesse (DRCE CNRS), qui regroupe cinq unités de recherche et un département de plates-formes technologiques.

Technologies

Les organismes modèles sont au cœur de nos travaux et leur diversité est un atout du laboratoire. Ils comprennent C.elegans, la drosophile, le poulet, la souris, le poisson zèbre, les amphibiens (Xenopus laevis et Xenopus tropicalis) et les plantes. Nous développons des technologies de pointe spécifiques à chaque organisme modèle (électroporation in ovo, microchirurgie, micromanipulation, transplantation cellulaire, marquage in vivo, édition du génome, etc.)

Nous développons également la culture de cellules et d'explants, la différenciation 2D et 3D des cellules souches, les organoïdes et les approches d'organ-on-chips.

Nos recherches s'appuient de plus en plus sur des approches de biologie quantitative, qui comprennent l'acquisition et l'analyse de données à haut débit, l'imagerie cellulaire quantitative et la modélisation mathématique et physique des processus de développement. Pour ces approches, nous développons des collaborations avec des physiciens, des mathématiciens et des informaticiens.

Le LBD possède une forte expertise en imagerie, y compris l'imagerie du vivant, sur les cellules, les organes et les embryons entiers et développe des outils d'analyse d'images.

Nous possédons également une expertise importante dans les approches à l’échelle du génome des mécanismes de développement et des régulations géniques utilisant la transcriptomique (y compris de cellules uniques), le ChIP-seq, la protéomique et leur analyse bioinformatique.

Le LBD dispose de deux services technologiques ouverts aux utilisateurs internes et externes : "Microdissection laser " et "Transgénèse et édition du génome dans des modèles de poisson zèbre et d'amphibiens".

Le LBD a un fonctionnement collaboratif, avec plusieurs laboratoires partagés et des équipements communs :

Salle des mouches
Plateforme de culture de plantes (serres et chambres de culture)
Salles de culture cellulaire L1 et L2
qPCR, Bioruptor, nanodrop, microscopes à fluorescence, ultracentrifugeuses, etc.

Le LBD développe actuellement un espace collaboratif partagé pour la microfabrication et la microfluidique, dédié à l'étude du contrôle environnemental (physique et chimique) des cellules, tissus et organismes.

Impact translationnel, médical et sociétal

Étant principalement dédié à la recherche fondamentale, le LBD a également des liens avec la recherche translationnelle et médicale, souvent en collaboration avec des cliniciens ou des généticiens humains. Nos projets ont des implications sur la santé à plusieurs niveaux, indiqués ci-dessous.

Reproduction : aneuploïdie, infertilité
Maladies génétiques et multifactorielles : maladies mitochondriales, maladies neurodéveloppementales et ciliopathies, maladies rénales, scoliose idiopathique.
Réparation tissulaire, régénération : réparation des muscles et des tendons, production et amplification des cellules souches hématopoïétiques ex vivo
Cancer : leucémie

Notre recherche a également des applications potentielles dans le domaine de l'environnement.

Nous sommes impliqués dans des projets de recherche appliquée avec des entreprises privées et l'industrie alimentaire, ainsi que dans le développement de brevets, ce qui permet d'exploiter rapidement les données obtenues dans la recherche fondamentale.