The Chemical Basis of Morphogenesis (Les Fondements chimiques de la morphogénèse) est un article écrit par Alan Turing en 1952 qui propose un modèle quant au processus naturel d'apparition de non-uniformité au sein d'un milieu de distribution spatiale uniforme et homogène à l'état initial. Sa théorie, que l'on peut voir comme une théorie de la morphogénèse par réaction-diffusion, a servi de modèle de base en biologie théorique et est considérée par certains comme un tout premier pas dans la théorie du chaos. Ce modèle est expliqué au niveau moléculaire pour expliquer la formation de « structures de réaction-diffusion » appelées « structures de Turing » qui consiste principalement en une variation spatiale des concentrations des espèces chimiques (que Turing appelle « morphogènes ») produisant des motifs en bandes ou en taches régulièrement espacées. Il implique deux molécules qui agissent en conjonction dans certaines réactions chimiques : la première agit comme activateur, initiant un processus d'émergence dans l'espace d'un motif particulier et s'auto-amplifiant par rétroaction positive mais stimulant aussi une deuxième molécule agissant comme un inhibiteur et se diffusant plus rapidement, plus loin dans l'espace.
Les systèmes de réaction-diffusion, en tant que modèles pour l'étude de la formation des motifs, ont suscité beaucoup d'intérêt. De tels motifs (spirales, cercles concentriques, hexagones, bandes, solitons dissipatifs...) peuvent se retrouver dans divers systèmes de réaction-diffusion malgré d'importantes différences entre ces systèmes, par exemple du point de vue des réactions locales.
Certains soutiennent aussi que les phénomènes de réaction-diffusion sont essentiels à la compréhension des processus relatifs à la pigmentation du derme ou des coquillages, du pelage des animaux, au positionnement des tentacules de l’hydre ou des feuilles en rosette, à la troisième étape du développement embryonnaire appelé gastrulation , l'espacement des dunes ou des arbres dans la savane, les horloges biologiques.
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The objective of this course is to expose students to the fundamentals of mechanobiology. We will highlight the technologies that enable the study of living systems including mechanical manipulation a
L'énoncé théorique de master constitue la première partie du Projet de Master. L'étudiant·e pose les bases théoriques de son travail, décrit le cadre thématique, référentiel et méthodologique.
Il·elle
Students will learn essentials of cell and developmental biology with an engineering mind set, with an emphasis on animal model systems and quantitative approaches.
The Turing pattern is a concept introduced by English mathematician Alan Turing in a 1952 paper titled "The Chemical Basis of Morphogenesis" which describes how patterns in nature, such as stripes and spots, can arise naturally and autonomously from a homogeneous, uniform state. The pattern arises due to Turing instability which in turn arises due to the interplay between differential diffusion (i.e., different values of diffusion coefficients) of chemical species and chemical reaction.
La biomathématique est le domaine d'étude qui réunit la biologie et les mathématiques. De façon précise les biomathématiques sont constituées par l'ensemble des méthodes et techniques mathématiques, numériques et informatiques qui permettent d'étudier et de modéliser les phénomènes et processus biologiques. Il s'agit donc bien d'une science fortement pluridisciplinaire que le mathématicien seul (ou le biologiste seul) est incapable de développer. Pour naître et vivre cette discipline exige des équipes interdisciplinaires mues par le sens du concret.
Les régularités dans la nature sont des formes répétées que l'on trouve dans le monde naturel, telles que les spirales, les arbres, la disposition de traits ou de fentes, les chants d'oiseau. Chaque régularité peut être simulée mathématiquement et peut s'expliquer à un niveau physique, chimique ou biologique (sélection naturelle). Cette branche de la mathématique applique des simulations informatiques à une grande gamme de formes. Le philosophe grec Platon (env. 427 – env.
Explore les phénomènes au niveau des tissus dans la morphogenèse, y compris le tri cellulaire, la migration, les limites des tissus et les gradients de morphogène.
Plonge dans les mécanismes de la structure des organes et de la croissance chez les embryons, en se concentrant sur le rythme de somitogénèse et l'horloge de segmentation.
Explore la biominéralisation de la silice chez les diatomées, les radiolaires et les éponges, discutant de son impact sur le climat mondial et de la dépendance au pH de la biominéralisation du silicium.
In this thesis, the generation of microcombs under complex, non-trivial, and/or higher-order cavity conditions is explored, both in theory & simulation, and in practical experimentation. Pulse-driving of microresonators is investigated for the generation ...
The form and structure of biological tissues define their function. The emergence of tissue morphology during development is one of the wonders of nature. Cells mechanically probe and manipulate their surroundings while constructing structures from the ext ...
Shaping embryonic tissues into their functional morphologies requires cells to control the physical state of the tissue in space and time. While regional variations in cellular forces or cell proliferation have been typically assumed to be the main physica ...