L’expression des gènes à un moment et un endroit précis est essentielle pour le développement d’un embryon. Le défi relevé par Albert Tsai est de comprendre comment l’organisation du noyau des cellules favorise la rencontre des facteurs impliqués dans l’expression des gènes et assure une exécution parfaite du programme de développement.

Un programme génétique minuté pour un développement sans failles

Afin d’éviter des malformations ou la mort de l'embryon dans les cas les plus extrêmes, les gènes contrôlant le développement doivent être activés au bon endroit et au bon moment. Ce mécanisme délicat implique l’action de protéines à l'intérieur du noyau des cellules appelées facteurs de transcription. Ces facteurs interagissent brièvement (quelques secondes) avec des séquences particulières dans l’ADN qui sont proches des gènes pour décider si un gène doit être activé ou désactivé. Ceci, lié aux contraintes de la distribution spatiale et temporelle des facteurs de transcription dans le noyau, interpelle Albert Tsai qui souhaite élucider comment cette complexité permet d’assurer sans failles le développement d’un organisme entier.

Albert Tsai - Dotation du Programme ATIP-Avenir 2022

Un noyau bien organisé

Une des stratégies qui permet de surfer dans la complexité de la régulation génique au cours du développement est l’organisation du noyau en micro-environnements. Ceux-ci réunissent et concentrent des facteurs de transcription et leurs régions d’ADN cibles, afin de faciliter leur interaction. Cependant, cette organisation du noyau reste méconnue : quelles sont les propriétés physiques de ces micro-environnements ? Comment sont déterminées leur localisation et leur composition ? Quand et comment ces micro-environnements se forment-ils au cours du développement ? L’équipe d’Albert Tsai répondra à ces questions en utilisant comme modèle d’étude la mouche drosophile.

La drosophile, un modèle docile

La dotation ATIP-Avenir permettra à Albert Tsai de s’installer à Montpellier pour créer son équipe de recherche. Son équipe suivra les différents composants des micro-environnements au cours du développement en combinant les outils génétiques avancés disponibles chez la drosophile, la microscopie optique à haute résolution et la physique statistique. Ces techniques permettront de caractériser les ingrédients importants à la formation des micro-environnements, de comprendre quand et comment ceux-ci se forment, et comment ils impactent l’expression génétique pour aboutir au développement d’un organisme. Comprendre les sources et les limites des mécanismes qui contribuent à un développement réussi permettra de mieux comprendre l’apparition des maladies du développement.

Albert Tsai en quelques mots

Après des études en physique et biologie moléculaire à l’University of California San Diego et une thèse en physique appliquée à Stanford en 2014, Albert Tsai se spécialise dans l’imagerie des interactions dans la cellule qui régulent l’expression génétique. Ainsi, lors de ses stages post-doctoraux dans le Janeila Research Campus du Howard Hughes Medical Institute (États-Unis) et à l’EMBL (Heidelberg, Allemagne), il développe des méthodes de génétique et d’imagerie sophistiquées pour suivre des facteurs de transcription au niveau de la molécule unique. La drosophile, son modèle d’étude préféré, le suivra jusqu’à Montpellier où il s’installera en 2023 pour créer son équipe de recherche grâce à la dotation ATIP-Avenir. Au sein du Centre de recherche en biologie cellulaire de Montpellier (CRBM) il bénéficiera d’un environnement scientifique propice au développement de sa carrière de chercheur indépendant, et à la réalisation de son programme de recherche ambitieux.

Dotation du programme ATIP-Avenir

Depuis 2005, la Fondation Bettencourt Schueller est partenaire du programme Avenir de l’Inserm. En 2009, le programme Avenir a fusionné avec le programme ATIP de l’INSB du CNRS. La Fondation soutient depuis le programme ATIP-Avenir qui favorise le retour ou l’installation en France de jeunes chercheurs de très haut niveau, porteurs d’un projet de recherche de qualité exceptionnelle, et désireux de créer leur propre équipe.

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