Deux chercheurs en biologie du CNRS lauréats du prestigieux financement « Human Frontier Science Program »

Distinctions

Le Human Frontier Science Program (HFSP) encourage la collaboration internationale dans la recherche fondamentale axée sur l'élucidation des mécanismes sophistiqués et complexes des organismes vivants.
Le programme HFSP finance des projets collaboratifs internationaux (intercontinentaux de préférence) dans le domaine de la recherche fondamentale en science de la vie. Les projets financés devront développer des approches innovantes pour la compréhension des mécanismes complexes des organismes vivants. Les candidats devront développer de nouvelles lignes de recherche distinctes de leurs recherches en cours.
Cette année 2021, cinq français se sont démarqués pour ce prestigieux financement.
Parmi eux : Teva Vernoux et Yoan Coudert, chercheurs CNRS, de l’équipe « signalisation hormonale et développement » au Laboratoire reproduction et développement des plantes (RDP) à Lyon
(CNRS/ENS Lyon/INRAE).

vernoux
Teva Vernoux a étudié à Paris, à l’Ecole normale supérieure. Il a soutenu en 2002 une thèse à l’Université Paris 11 avant de faire un post-doctorat à l’Université de Duke aux États-Unis et d’être recruté au CNRS. Expert en biologie du développement des plantes, Teva Vernoux est directeur de recherche CNRS au RDP où il dirige l’équipe « Signalisation hormonale et développement ». Teva Vernoux y conduit des projets multidisciplinaires originaux combinant expérimentations biologiques sur tissus vivants et modélisation pour comprendre les mécanismes contrôlant la morphogenèse de la partie aérienne des plantes. Il a reçu le Career Development Award de HFSP en 2007, la médaille de bronze du CNRS en 2013, le prix du magazine la recherche et le Prix Leconte pour la biologie intégrative de l’Académie de sciences en 2014. Il est également Highly Publishing Researcher 2019.

coudert

Yoan Coudert a étudié à l’Université de Tours, puis de Montpellier. Il a soutenu une thèse de doctorat en 2010 à l’Université de Montpellier 2. Il a ensuite effectué un post-doctorat dans les universités de Cambridge et Bristol en Angleterre où il s’est spécialisé dans l’étude du développement et de l’évolution des plantes et a développé un intérêt fort pour la modélisation informatique des phénomènes biologiques. Après l’obtention d’une bourse ATIP-Avenir et la création de son équipe à l'Institut de systématique, évolution, biodiversité (ISYEB) à Paris, Yoan Coudert a été recruté en 2016 au CNRS comme chargé de recherche. Il s'est ensuite rapproché de l'équipe dirigée par Teva Vernoux au laboratoire RDP fin 2017 afin de poursuivre ses activités dans un environnement de travail dynamique et hautement collaboratif, et mettre en place de nouveaux projets comme celui sur la phyllotaxie des mousses soutenu aujourd’hui par une bourse HSFP.

Le projet

Décrypter comment une seule cellule construit une tige végétale
La disposition régulière des feuilles le long des tiges, aussi appelée phyllotaxie, génère des motifs géométriques naturels remarquables et constitue un déterminant majeur de l'architecture des plantes. Les régularités mathématiques de la phyllotaxie fascinent et intriguent depuis longtemps. La phyllotaxie a d'abord évolué dans des plantes morphologiquement simples, comme les mousses. Cependant, les mécanismes de phyllotaxie ont surtout été étudiés chez les plantes à fleurs comme l’arabette, la tomate ou le maïs, dont l’origine évolutive est beaucoup plus récente. Ces études ont révélé des régulations complexes par des signaux biochimiques et physiques difficiles à étudier ensemble en raison de la complexité de la structure de la pointe des tiges où se forme les feuilles et des limitations technologiques. Contrairement aux plantes à fleurs où des dizaines de cellules sont impliquées dans la fabrication des feuilles, la phyllotaxie des mousses est déterminée à l’échelle d’une seule cellule. Chaque division de cette cellule située à la pointe des tiges produit directement une cellule à l’origine d’une feuille. Ainsi, la mousse fournit un modèle simple pour comprendre comment la géométrie d'une seule cellule (la cellule apicale) et de ses descendantes ainsi que les forces physiques et les signaux biochimiques que produisent ces cellules interagissent pour déterminer l’orientation des divisions de la cellule apicale et façonner la géométrie de la tige au fil du temps.

 Pour aborder la question de l’émergence d’une phyllotaxie chez la mousse à l’échelle d’une cellule unique, une collaboration internationale entre Teva Vernoux et Yoan Coudert du laboratoire RDP localisé à l’ENS de Lyon (France), Siobhan Brady de l’Université de Californie à Davis (USA), Matias Zurbriggen de l’Université de Düsseldorf (Allemagne) et Richard Smith du John Innes Centre à Norwich (Royaume-Uni) va mettre en œuvre une approche interdisciplinaire unique combinant modélisation informatique prédictive, génétique du développement, imagerie optique et physique, transcriptomique « cellule unique » et optogénétique.

le projet
Crédits image : Yoan Coudert, Teva Vernoux
 

Ces approches ont pour but d’identifier les mécanismes qui permettent les changements dynamiques dans l'orientation des divisions d'une seule cellule pour générer une phyllotaxie spécifique et de les manipuler. Ce projet permettra de générer des informations clés sur l'évolution de la phyllotaxie et d’aider à comprendre la contribution de l'orientation des divisions cellulaires à la morphogenèse des plantes, qui reste globalement mal comprise.

L'équipe

La recherche dans l’équipe « Signalisation hormonale et développement » utilise les plantes pour aborder une question centrale en biologie du développement : comment des interactions non linéaires à des échelles multiples (molécule, cellule, tissu, organisme) produisent-elles des comportement cellulaires coordonnés et l’émergence de formes précises chez les organismes multicellulaires ? Plusieurs des projets de l’équipe sont connectés à la phyllotaxie, cette organisation élégante des feuilles, branches ou fleurs autour des tiges qui montre une régularité frappante et des propriétés mathématiques intrigantes. Le rôle des hormones végétales dans les processus de construction dynamique de la partie aérienne de la tige et l’analyse des mécanismes permettant d’interpréter ces signaux biochimiques majeurs sont également des fils conducteurs des recherches de l’équipe.

Laboratoire reproduction et développement des plantes (RDP) - CNRS/ INRAE / ENS de Lyon

Le RDP mène une activité de recherche fondamentale visant à une compréhension quantitative multi-échelle (du génome à l’organisme) du développement et de l’évolution des structures reproductives des plantes. Le RDP s’appuie sur des approches de biologie du développement classiques (génétique moléculaire, génomiques, biologie cellulaire) et sur une expertise internationalement reconnue en biologie prédictive et modélisation des systèmes biologiques complexes afin d’élucider les bases moléculaires et physiques de la morphogenèse des plantes.

ENS de Lyon
46, allée d'Italie,
69364 LYON Cedex 07
FRANCE
Tél : (33) 4 72 72 86 13

 

Contact

Teva Vernoux
Chercheur CNRS au Laboratoire reproduction et développement des plantes (RDP)
Yoan Coudert
Chercheur CNRS au Laboratoire Reproduction et développement des plantes (CNRS / INRA / ENS Lyon / Université Claude Bernard)