Thèse Comment un Organe Arrête-T-Il de Grandir Décrypter les Mécanismes de Contrôle de la Croissance chez la Drosophile H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier École doctorale : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé Laboratoire de recherche : CRBM - Centre de Recherche en Biologie cellulaire de Montpellier Direction de la thèse : LAURA BOULAN ORCID 0000000329036835 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-11T23:59:59 La croissance des organes est un processus finement régulé, essentiel au développement des organismes multicellulaires. Elle repose sur l'intégration de signaux locaux, comme les morphogènes qui contrôlent l'expansion spatiale des tissus, et de signaux systémiques qui coordonnent la croissance dans le temps et entre les différentes parties du corps. Si les mécanismes qui stimulent la croissance ont été largement étudiés, ceux qui la stoppent restent encore mal compris. À quel moment un organe atteint-il sa taille finale, et quels signaux déclenchent l'arrêt de sa croissance ? C'est à cette question fondamentale que ce projet se propose de répondre.
Pour cela, le projet s'appuie sur le disque imaginal d'aile de la drosophile. Ce modèle classique en biologie du développement a largement contribué à faire progresser notre compréhension des mécanismes de régulation de la croissance et permet notamment d'utiliser des outils génétiques précis à grande échelle (cribles). Le disque d'aile est un épithélium monocouche qui prolifère durant les stades larvaires jusqu'à la transition développementale initiant la métamorphose. Longtemps considéré comme le point d'arrêt de la croissance, cette transition est aujourd'hui remise en question par les travaux récents de l'équipe. En mesurant précisément le volume des disques au cours du développement, nous avons montré que la masse tissulaire continue d'augmenter après l'arrêt de la prolifération, lors du stade pupal, grâce à une augmentation du volume cellulaire. Ces résultats redéfinissent la fenêtre temporelle de l'arrêt de la croissance et ouvrent de nouvelles perspectives sur la coordination entre croissance et morphogenèse.
L'objectif principal du projet est d'identifier les signaux responsables de l'arrêt de la croissance, en recherchant soit un signal activateur réprimé à ce moment, soit un signal inhibiteur induit. Une voie de signalisation candidate devra répondre à deux critères : ses niveaux devront varier avant et après l'arrêt de la croissance, et sa manipulation génétique devra affecter la trajectoire de croissance ainsi que la taille finale du tissu.
Le projet s'articule autour de trois objectifs complémentaires. Le premier consiste à établir le moment précis de l'arrêt de la croissance grâce à un protocole d'imagerie en live couplé à de l'analyse d'image. Le deuxième vise à identifier les changements moléculaires associés à cet arrêt via une analyse transcriptomique permettant d'établir une dynamique temporelle. Le troisième objectif consistera à valider les candidats identifiés par un crible génétique utilisant un nouvel outil optogénétique.
Ce projet, conduit au sein d'une nouvelle équipe financée par le programme ATIP-Avenir au CRBM, permettra d'apporter des réponses mécanistiques à une question longtemps restée ouverte en biologie du développement, tout en explorant une potentielle coordination systémique de l'arrêt de croissance entre organes.
Les disques imaginaux de la drosophile ont joué un rôle clé dans la découverte des mécanismes de régulation de la croissance. Le primordium imaginal de l'aile, un épithélium monocouche, prolifère durant les stades larvaires jusqu'à la transition développementale de la larve à la pupa. L'arrêt de la prolifération à cette étape a longtemps été considéré comme le point d'arrêt de la croissance, découplant temporellement croissance et morphogenèse. Cependant, nos récents travaux, basés sur la mesure du volume des primordia de l'aile au cours du développement, remettent en question ce modèle. Nous avons mis en évidence que la masse du tissu continue d'augmenter après l'arrêt de la prolifération, au cours du stade pupal, révélant une phase inattendue de croissance tissulaire médiée par une augmentation du volume cellulaire. Ces résultats redéfinissent la fenêtre temporelle de l'arrêt de la croissance et modifient notre compréhension de la régulation de la taille des organes et de la coordination avec la morphogenèse.
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Drosophila imaginal tissues have been instrumental in uncovering growth-regulatory mechanisms. The wing imaginal primordium, a monolayered epithelium, proliferates during larval stages until the larva-to-pupa developmental transition. Because of proliferation arrest, this transition has been considered as the growth arrest timepoint, temporally uncoupling growth from morphogenesis. However, our recent work measuring the volume of wing primordia during development challenges this view. We found that wing mass continues to increase in the pupal phase after proliferation stops, uncovering an unexpected phase of tissue growth mediated by an increase in cell volume. These findings redefine the time window for growth arrest, reshaping our understanding of organ size regulation and its coordination with morphogenesis. L'objectif principal de ce projet est d'identifier les signaux responsables de l'arrêt de la croissance des organes, en utilisant l'aile de la drosophile comme système modèle. Nous envisageons deux scénarios : soit un signal activateur de la croissance qui serait réprimé au moment de l'arrêt, soit un signal inhibiteur qui serait induit. Nous postulons qu'une voie de signalisation impliquée dans l'arrêt de la croissance doit remplir deux critères : (i) ses niveaux doivent varier avant et après cet arrêt, et (ii) son activation ou son inhibition doit impacter la trajectoire de croissance ainsi que la taille finale du tissu.
Dans l'environnement dynamique et stimulant d'une nouvelle équipe financée par le programme ATIP-Avenir au CRBM, le doctorant mobilisera un large éventail de techniques pour étudier cette question fondamentale en biologie du développement.
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The overarching aim of this project is to identify signals that instruct organs to stop growing, using the Drosophila wing as a model system. We are looking for either a growth-activating signal being downregulated at growth arrest, or a growth-inhibitory signal being upregulated. Our rational is that a signaling pathway controlling growth arrest should fulfill two requirements: (i) its levels should vary before and after growth arrest, (ii) both gain and loss of function should affect the growth trajectory and the final size of the tissue.
Within the stimulating and dynamic environment of a new team funded by the ATIP-Avenir programme at the CRBM, the PhD student will use a wide range of techniques to shed light on this long-standing question in developmental biology. La stratégie expérimentale s'articule autour de 3 axes complémentaires.
- Objectif 1 : Déterminer le moment précis de l'arrêt de la croissance en développant un protocole d'imagerie en live des primordia de l'aile et un pipeline d'analyse d'images permettant la reconstruction 3D du tissu.
- Objectif 2 : Identifier les changements dynamiques associés à la trajectoire de croissance en générant une série temporelle de transcriptomes afin d'identifier les processus biologiques et les signatures moléculaires potentiellement impliqués dans l'arrêt de la croissance.
- Objectif 3 : Tester les candidats et valider le mécanisme moléculaire de l'arrêt de la croissance en réalisant un crible grâce à un nouvel outil optogénétique.
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The experimental strategy is structured around three complementary axes.
- Objective 1: Establishing the precise timing of growth arrest by setting up a protocol for live imaging of wing primordia and an image analysis pipeline for 3D reconstruction of the tissue.
- Objective 2: Identifying dynamic changes associated with the growth trajectory by generating a temporal transcriptomic dataset to unravel biological processes and molecular signatures associated with growth arrest.
- Objective 3: Testing the candidates and validating the molecular mechanism controlling growth arrest by conducting a genetic screen using a new optogenetic tool.

La motivation, la curiosité, l'autonomie et une bonne capacité à interagir avec les collègues et les collaborateurs constituent les critères les plus importants. Une bonne maîtrise de l'anglais à l'oral et à l'écrit est souhaitée ; la maîtrise du français n'est pas obligatoire.