Soutenance de thèse : Ondes de vitesse auto-entretenues et émergence de motifs dans les tissus - Génésis Marquez-Vivas (Microtiss, LIPhy)

La morphogenèse associe des gradients chimiques et la mécanique tissulaire pour coordonner les cellules dans l’espace et le temps. Si la réaction–diffusion rend compte de nombreux motifs, les tissus en développement peuvent aussi transmettre de l’information via des contraintes auto-générées. Ici, nous montrons que des monocouches épithéliales confinées génèrent de manière autonome des ondes stationnaires auto-entretenues qui fournissent des repères de position et une information temporelle en l’absence de forçage externe. Nous avons cultivé des monocouches de MDCK sur des motifs en bandes microfabriqués, réalisé une imagerie de longue durée et quantifié les champs d’écoulement par vélocimétrie par images de particules (PIV). La variation de la longueur de confinement révèle une transition dépendante de la taille : les tissus courts présentent des oscillations globales, tandis que les tissus plus longs forment de manière reproductible des ondes stationnaires avec nœuds et ventres fixes. Au-delà de cette transition, les oscillations présentent des échelles intrinsèques robustes, avec des longueurs d’onde de l’ordre de quelques centaines de micromètres et des périodes de quelques heures. À l’aide de photoactivation spatiale et de FACS, nous avons isolé les cellules résidant aux nœuds et aux ventres pour un profilage transcriptomique. L’expression différentielle et l’immunomarquage révèlent des micro-niches mécaniques, avec des marqueurs protéiques spécifiques formant des motifs spatiaux calés sur la position qui reproduisent l’échelle de longueur de l’onde. Ensemble, ces résultats montrent qu’un état oscillatoire auto-entretenu, contraint par la géométrie, peut gabariter des identités moléculaires spatiales dans un épithélium par ailleurs uniforme, offrant une voie expérimentale pour relier mécanique, migration collective et régulation génique à travers les échelles.