1) Fate and cellular decision

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Les cellules vivantes sont amenées à sélectionner le comportement le plus approprié entre proliférer, se différencier, se déplacer, survivre ou mourir. Ces prises de décision participent à des stratégies individuelles et collectives d’adaptation à des environnements complexes et changeants. En particulier, le développement et homéostasie des tissus et des organismes multicellulaires requièrent un contrôle spatiotemporelle  du destin des cellules (division, quiescence, localisation, différentiation et mort). Le but de cet axe de recherche est de mieux comprendre les mécanismes de régulation intra- et inter-cellulaires qui contrôlent les décisions individuelles et collectives des cellules, en utilisant des approches de modélisation de la dynamique de réseaux.

a) Differentiation des cellules souches

Une question central en biologie du développement est de comprendre comment les cellules souches se diversifient en sous-types et lignées cellulaires, pour aboutir à un organisme composé d’une centaine de types de cellules différenciées.  Nous avons entrepris des efforts théoriques et computationnels pour identifier les mécanismes qui sous-tendent la diversification des destins cellulaires qui révélent une relation sophistiquée entre des dynamiques intracellulaires d’oscillations et de multistabilité et couplages intercellulaires à diverses étapes du développement embryonnaire.

b) Survie et mort cellulaire

Pour affronter un environnement potentiellement stressant, les cellules ont développé des mécanismes d’adaptation assurant sa survie. Par ailleurs, la mort cellulaire est devenu au cours de l’évolution est centrale et finement régulé au cours du développement et l’homéostasie des organismes multicellulaires. Cet axe de recherche a pour objectif de comprendre les stratégies de décision entre survie et mort implémentés dans les voies de signalisation, du métabolisme et de leur régulation, afin de déterminer comment cette décision dépend et peut etre controlé au niveau des caractéristiques temporelles et combinatoriales des perturbations et stress.

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