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Projet Embryomics et Bioemergences:
Reconstruction du lignage de l’embryon d’oursin et de poisson
Danio zébré grâce à des méthodes automatiques de segmentation et
de suivi des cellules dans l’espace et le temps

L’embryon
Passage d’une cellule totipotente (l’œuf fécondé) à plusieurs
milliers (1800 cellules pour la larve d’oursin de 48h, 10 000
pour la larve de poisson de 10h) de cellules différenciées et
organisées en tissus, organes…
Ecrire l’histoire dynamique de chaque cellule de l’embryon :
division, migration, mort cellulaire
Définir et mettre en évidence des champs morphogénétiques
(sous ensemble de cellules au comportement et devenir
identique)
Disposer d’une reconstruction ‘modèle’ à laquelle comparer
toutes sortes de situations perturbées (Projet Bioemergences)
Embryomics et Bioemergences

Le suivi des cellules …à la main
Mesure du comportement cellulaire: vers un
embryon synthétique
Méthodes mathématiques de segmentation
et de suivi des cellules
(traitements automatisé des images
produites par les biologistes)
Avant Embryomics :
Embryomics :

Biologistes
Stratégies de marquage :
Injection dans l’œuf fécondé d’ARNm codant pour des protéines fluorescentes localisées dans
la cellule : H2B-mCherry (noyaux) + eGFP-Ras (membranes)
Construction de lignées de poissons transgéniques
Imagerie bi-photon
2Go/40minutes (24Go en 12h)
2ième microscope
Nouveau mircoscope : SPIM , 24x + rapide/ système EB.CMOS (100x + rapides)
Observation d’embryons vivant
en microscopie confocale biphotonique/Analyse des images/
Reconstruction/ Tracking
Mathématiciens (modélisation de systèmes complexes)
Filtration du bruit de fond
Détection des centres de noyaux
Segmentations des noyaux et membranes
Suivi des cellules dans le temps (tracking)

Le développement de l’embryon d’oursin en microscopie à
lumière transmise
Œuf fécondé Stade 16 cellules Stade 32 cellules Jeune Blastula
Mésenchyme Blastula Jeune Gastrula Gastrula Pluteus
Vue latérale Vues orales Vue latérale