Nous avons développé une méthodologie pour décrire les patrons de croissance à la surface tridimensionnelle des feuilles (Remmler et Rolland-Lagan, 2012), en calculant le déplacement de microparticules fluorescentes appliquées à la surface de multiples échantillons au cours de leur croissance.

En suivant et quantifiant la formation des nervures foliaires in vivo chez des plantes transgéniques d’Arabidopsis thaliana ayant une vasculature fluorescente, nous pouvons étudier le lien entre les processus de croissance et les processus de formation de motifs vasculaires.

Les nageoires des poissons téléostéens peuvent se régénérer à la suite d’une amputation partielle. Nous avons proposé un modèle de simulation, basé sur des interactions hypothétiques entre trois morphogènes, qui semble compatible avec le contrôle de la croissance osseuse et l’espacement des joints au cours du développement et la régénération (Rolland-Lagan et al., 2012). En particulier, le modèle permet d’expliquer comment une nageoire amputée regagne sa forme lors de la régénération. Nous avons aussi testé le modèle en quantifiant les motifs des rayons osseux au cours de la croissance et la régénération (voir projet suivant).

Nous avons développé un logiciel pour l’analyse quantitative des motifs de rayons osseux. Pour illustrer le genre de données que l’on obtient, cette image montre une nageoire ‘probable’, calculée à partir de quinze images de nageoires au même stade de développement (les trois nageoires représentent trois types de données extraites sous forme de motifs quantifiés). A l’aide du logiciel, nous pouvons quantifier la croissance osseuse et les motifs des rayons osseux (i.e. position des joints et bifurcations) au cours du développement et de la régénération. Les données obtenues peuvent être utilisées pour tester et peaufiner des modèles de développement des nageoires (voir projet précédent).

Maintenant que nous avons les bases d’un modèle du contrôle des motifs des rayons osseux, nous pouvons explorer l’effet de la variation des paramètres du modèle sur la forme des nageoires et l’espacement des joints. En particulier, le modèle peut faire des prédictions de motifs de joints pour différentes formes de nageoires. Nous pouvons ainsi combiner travail expérimental et simulations pour proposer des mécanismes déterminant la variation morphologique des nageoires, entre différentes nageoires chez un même poisson ou entre espèces.