Imagerie multiphoton quantitative et ablation laser par impulsions femtosecondes pour l'étude de l'expression génétique mécano-sensible chez l'embryon de drosophile sauvage

Le developpement d'un embryon met en jeu une choregraphie complexe de mouvements cellulaires regules tres precisement dans l'espace et dans le temps. Ces mouvements morphogenetiques sont controles par une cascade d'expressions genetiques. Dans ce processus de regulation, nous nous interessons a i'existence potentielle d'une boucle de retroaction mecanique. En particulier, au cours de la gastrulation de l'embryon de drosophile, l'expression de twist, un gene du developpement essentiel a la morphogenese, a ete identifiee comme mecano-sensible. Afin d'etudier ce phenomene, nous avons developpe des approches permettant de visualiser, de quantifier et de moduler les mouvements morphogenetiques in vivo. Nous montrons tout d'abord que les techniques de microscopie non lineaire, telles que la microscopie de fluorescence excitee a deux photons (2PEF) et ia microscopie de generation de troisieme harmonique (THG) permettent de visualiser ie developpement de l'embryon en 3D. Les d'images sont analysees en adaptant la velocimetrie par image de particules (P!V) afin de quantifier precisement les mouvements et les deformations cellulaires. De plus, une nouvelle technique de dissection laser a l'aide d'impulsions femtosecondes a fait l'objet d'une caracterisation experimentale et biologique et est utilisee pour moduler les mouvements morphogenetiques de facon non-invasive. Enfin, approche « toute optique » a permis de demontrer 'expression mecano-sensible de twist dans les cellules du pole anterieur de l'embryon, a l'aide d'une methode physique (non genetique) dans un contexte d'embryon sauvage, et de correler cette expression aux domaines de deformation cellulaire.