Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Maître de Conférences au laboratoire MSC, Pauline Durand-Smet a remporté un important financement du programme international Human Frontier Science Program (HFSP) pour l’étude de la biomécanique de la croissance et de la morphogénèse des plantes.

Les programmes HFSP visent à promouvoir des recherches internationales de haut niveau impliquant des partenaires sur plusieurs continents. Cette année, Pauline Durand est lauréate d’un financement collaboratif entre quatre partenaires : l’équipe du Pr Rico Coen au John Ines Center de Norwich (Royaume Uni), l’équipe du Pr Daniel Corgrove à la Pennsilvania State University (Port Matilda, USA) et l’équipe du Pr Ana Svagan au KTH institut de Stockholm (Suède).

Les travaux proposés par ce consortium visent à élucider quantitativement les mécanismes de croissance des cellules végétales. On sait que les cellules végétales croissent et se multiplient essentiellement en exerçant des pressions intracellulaires qui déforment et agrandissent les cellules. Cependant, alors que la pression elle-même est une contrainte isotrope, les plantes manifestent des croissances très anisotropes, avec des phénomènes de flambage qui conduisent à une variété de formes aussi diverses que les tiges droites (aux fibres alignées) ou des fleurs aussi complexes que les orchidées. On sait depuis peu que des phénomènes subtils de rétroaction entre la formation des biopolymères végétaux, les champs de contrainte et la prolifération cellulaire, jouent un rôle essentiel dans la croissance des plantes. Cependant, ces aspects sont loin d’être élucidés de façon quantitative. Le projet vise à étudier plus en détail le couplage entre la biomécanique de la cellule, la signalisation des cellules entre elles, l’assemblage des parois cellulaires et la dynamique des phases de biopolymères produites par les cellules qui produisent des croissances orientées .

Le projet comporte également des expériences modèles de synthèse de parois de plantes artificielles et de réseaux simplifiés de nanofibres de cellulose pour en comprendre la dynamique physico-chimique, ainsi qu’un volet modélisation numérique. Le but est d’aboutir à une compréhension intégrée du comportement biomécanique de la cellule et de ses parois, de la synthèse des biopolymères et de la division cellulaire anisotrope.