Marie Manceau - lauréate 2020 du Prix Bettencourt Coups d'élan pour la recherche française

Marie Manceau est une des lauréates 2020 du Prix Bettencourt Coups d'élan pour la recherche française.

Marie Manceau, CIRB, Collège de France, Paris
« L'énigme du plumage des oiseaux : la génétique à la rescousse »

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@Art in Research / R. Redler

Marie Manceau et son équipe sont des pionniers dans l’étude de l’évolution de la formation des motifs du plumage des oiseaux. Ils s’attachent à comprendre pourquoi ces motifs varient tant d’une espèce à l’autre et comment s’orchestre leur disposition à partir du tissu embryonnaire. Pour y parvenir, Marie Manceau et son équipe testent des modèles mathématiques pour reproduire de façon théorique les dynamiques de mise en place de ces différentes géométries. En comparant les phénotypes de différentes espèces aviaires, leur objectif est de trouver des thèmes communs dans la variation et d’identifier des signaux pouvant jouer un rôle dans la formation des motifs de bourgeons de plume C’est à Marie Manceau et son équipe qu’on doit des découvertes importantes, notamment en ce qui concerne la formation des rayures périodiques de couleur qui ornent le plumage des poussins. Le Prix de la Fondation Bettencourt Schueller financera notamment l’acquisition d’un microscope confocal : une technologie de pointe déterminante pour imager in vivo les cellules de peau des embryons d’oiseaux.

L’ÉNIGME DU PLUMAGE DES OISEAUX : LA BIODIVERSITÉ À LA RESCOUSSE
La répartition des pigments, des poils, des plumes ou des écailles forme sur la peau des vertébrés des motifs géométriques variés. Ces champs de pois, de rayures ou de polygones sont essentiels à la survie des animaux, procurant capacité de vol ou camouflage. Malgré leur importance, les mécanismes établissant ces motifs pigmentaires chez l’embryon restent un mystère. Au sein de l’équipe « Formation et évolution des motifs cutanés » au Collège de France, Marie Manceau et ses collègues développent une stratégie novatrice pour répondre à cette question fondamentale : l’étude de la variation entre différentes espèces d’oiseaux.
Le projet de recherche, soutenu par le Prix Bettencourt Coups d’élan pour la recherche française, permettra d’approfondir l’étude des motifs du plumage. En effet, Marie Manceau et son équipe projettent de décrire la géométrie formée par les bourgeons de plume apparaissant dans la peau, en utilisant des espèces aussi diverses que la caille, le poulet, le passereau diamant mandarin, l’émeu, l’autruche ou le manchot papou. Des modèles mathématiques seront ensuite créés pour reproduire de façon théorique les dynamiques de mise en place de ces différentes géométries chez l’embryon.
En parallèle, la variation entre espèces des dynamiques cellulaires et biomécaniques en place dans la peau sera décrite grâce à des techniques d’imagerie. Trouver des thèmes communs dans la variation, les modéliser et les corréler aux différentes dynamiques cellulaires, permettra d’identifier des signaux pouvant jouer un rôle dans la formation des motifs de bourgeons de plume. Ces signaux seront ensuite testés directement chez l’oiseau dont l’accès aisé à l’œuf fertilisé offre de vastes possibilités d’études fonctionnelles.
L’équipe a déjà démontré l’efficacité de cette méthode particulière. Son utilisation dans le groupe aviaire des volailles a permis l’identification de l’origine embryonnaire des rayures périodiques de couleur qui ornent le plumage des poussins. Au delà de ces animaux, cette étude a éclairé l’évolution des motifs pigmentaires, gardant des fondations communes nées de contraintes développementales.
Le Prix Bettencourt Coups d’élan pour la recherche française financera l’acquisition d’un système d’imagerie dite confocale permettant de visualiser en temps réel les dynamiques cellulaires dans la peau des embryons aviaires. Ce soutien consolidera Marie Manceau et son équipe dans leur statut de pionniers dans les études de formation des motifs par la biodiversité.
Les motifs cutanés qui parent les animaux sont aussi divers qu'ordonnés ; un paradoxe qui fascine aussi bien les mathématiciens que les biologistes !

Fondation Bettencourt Schueller