Développement des plantes
Nous intéressons au rôle de la mécano-perception dans la croissance et la morphogenèse des plantes. Nous cherchons en particulier à comprendre comment la pression osmotique et les caractéristiques rhéologiques de la paroi cellulaire sont adaptées aux propriétés physiques de l’environnement.
Membres
- Atef Asnacios, enseignant-chercheur
- Etienne Couturier, chercheur
- Pauline Durand, enseignante-chercheuse
Mécanique cellulaire
Chez les plantes, les cellules présentent une grande variété de formes alors qu’elles sont enchâssées dans une paroi cellulosique rigide. Leurs propriétés mécaniques, ou la façon dont elles résistent aux forces mécaniques, sont des éléments clés qui déterminent la robustesse de leur forme ainsi que leur capacité à se déformer pour créer de nouvelles formes pendant la croissance et la morphogenèse. Grâce à des dispositifs de micromanipulation de cellules uniques, nous quantifions les propriétés mécaniques de différents types de cellules végétales : poil racinaire, cellules de cals ou encore protoplastes (cellule sans paroi). Nous travaillons principalement sur des cellules provenant de la plante modèle Arabidopsis Thaliana.
Pour en savoir plus
Quelques articles
Mesure du module d'Young d'un poil racinaire
In vivo measurement of the Young’s modulus of the cell wall of single root hairs, D. Periera, T. Alline, S. Schoenaers, A. Asnacios, The Cell Surface 2023
Analogie entre cellule de plante et ballon
Estimation of turgor pressure through comparison between single plant cell and pressurized shell mechanics, P. Durand-Smet, E. Gauquelin, N. Chastrette, A. Boudaoud and A. Asnacios, Physical Biology 2017
Comparaison des propriétés mécaniques des cellules animales et végétales
A Comparative Mechanical Analysis of Plant and Animal Cells Reveals Convergence across Kingdoms, Pauline Durand-Smet et al, Biophysical Journal 2014
Dialogue entre forme et identité cellulaire
Les cellules végétales peuvent subir des changements de forme drastiques au cours de la morphogénèse. Nous étudions, à l’échelle de la cellule unique, comment les changements de forme influencent des processus cellulaires tels que l’organisation du cytosquelette, la structure de la paroi cellulaire, l’architecture du noyau ou la polarité cellulaire. Pour aborder cette question fondamentale, nous combinons un dispositif microfluidique de micro-puits qui permet de confiner des cellules végétales dans différentes géométries avec des approches d’imagerie en direct.
Pour en savoir plus
Quelques articles
Cytosquelette des cellules de plantes
Single-Cell Confinement Methods to Study Plant Cytoskeleton, P. Durand-Smet, A. Chevallier, L. Colin, A. Malivert, I. Melogno, O. Hamant. Methods in Molecular Biology. 2023
Contrôle géométrique des cellules de plante
Cytoskeletal organization in isolated plant cells under geometry control, P. Durand-Smet, T. A. Spelman, E. M. Meyerowitz, PNAS 117 (2020) 17399-17408
Régulation de la croissance
La pression interne aux cellules des plantes régule positivement la croissance. Sur des temps suffisamment courts, cette régulation est décrite par une équation similaire à un fluide à seuil, nommée la loi de Lockhart. Nous cherchons comment cette équation, bien établie pour la croissance 1D, peut se généraliser à des cas plus complexes : croissance 2D, tissu et interaction avec des obstacles. Nous combinons des mesures de pression et des études cinématiques.
Pour en savoir plus
Quelques articles
Modèle mécanique de compression des cellules végétales
Compression of a pressurized spherical shell by a spherical or flat probe. Couturier, E., Vella, D., Boudaoud, A.. Eur. Phys. J. E 45, 13 (2022)
Croissance d'une racine rencontrant un obstacle
Plant root growth against a mechanical obstacle: the early growth response of a maize root facing an axial resistance is consistent with the Lockhart model. Quiros, M., Bogeat-Triboulot, M.-B., Couturier, E., Kolb, E., J. R. Soc. Interface. 19, (2022) 20220266