Un aspect fascinant des processus développementaux est que les organes et les organismes croissent sur une longue période et augmentent considérablement leur masse. Pourtant, malgré la complexité de l’organogenèse, la taille finale des organes est contrôlée avec précision. C’est évident, par exemple, lorsque l’on observe la taille presque identique des organes bilatéraux, ou le fait que la croissance est hautement coordonnée entre les parties du corps pour assurer des proportions corporelles adéquates. L’un des défis de la biologie du développement est donc de comprendre comment les organes augmentent leur masse, mesurent leur taille et cessent de croître de manière appropriée. Notre laboratoire s’appuie sur les progrès récents de la génétique, de la microscopie, de l’analyse d’images et du séquençage pour apporter de nouvelles réponses à cette question fondamentale.

Dans les organismes multicellulaires, la croissance est contrôlée à différentes échelles (organisme, organes/tissus, cellules, organelles) afin d’établir les formes et les proportions spécifiques à chaque espèce. Nous utilisons Drosophila melanogaster pour étudier comment les différents niveaux de contrôle sont intégrés pour déterminer la taille finale des organes et des organismes. Un aspect important de notre recherche consiste à comprendre l’interaction entre les programmes génétiques intrinsèques aux organes et les facteurs systémiques, qui relaient l’information sur l’environnement et assurent les interactions entre les organes individuels et la physiologie de l’organisme.

Pour aborder la question de la détermination de la taille au cours du développement, nous développons deux approches complémentaires :

• L’étude des mécanismes contrôlant la taille des organes dans des conditions physiologiques. Quels sont les signaux et les comportements cellulaires qui régissent la croissance des tissus ? Comment les organes cessent-ils de croître ? Comment les informations extrinsèques sont-elles intégrées pour ajuster la taille cible d’un organe individuel à la taille globale du corps ? La croissance est-elle homogène au sein d’un tissu ? Comment la croissance est-elle couplée à la morphogenèse ? Notre objectif est de nous appuyer sur le modèle bien établi du primordium de l’aile de la drosophile pour répondre à ces questions et établir une vision détaillée et complète du contrôle de la taille dans ce système. Pour ce faire, nous mettons en œuvre des techniques de pointe pour imager les tissus en croissance, mesurer les paramètres de croissance et perturber l’expression des gènes.

• La caractérisation des réponses aux perturbations de la croissance. Le contrôle de la croissance repose également sur la plasticité des mécanismes de régulation de la croissance pour assurer la robustesse des phénotypes adultes. Une façon d’étudier les mécanismes clés de la détermination de la taille finale est de perturber le système et d’étudier comment il se rétablit. Comment les organes détectent-ils une perturbation de la croissance ? Quels sont les mécanismes compensatoires qui entrent en jeu pour garantir que la taille cible est atteinte ? Les organes mesurent-ils leur taille, et si oui, comment ? Comment la précision développementale est-elle assurée ? Nous tirons parti des outils génétiques sophistiqués de la drosophile pour moduler précisément l’expression des gènes dans le temps et dans l’espace, ce qui nous permet d’induire des perturbations de croissance contrôlées de différentes natures. Cette approche vise à mettre en lumière de nouveaux mécanismes de contrôle de la taille et a des implications potentielles pour l’étude de conditions pathologiques liées à la croissance.