Comment un petit ovule peut-il devenir un organisme complexe ? C’est une question à laquelle il est difficile de répondre, pourtant centrale en biologie du développement. La biologiste, Christiane Nüsslein-Volhard, a apporté une contribution majeure à la compréhension du développement embryonnaire précoce.

Cette femme de 76 ans était déjà fascinée par les plantes et les animaux pendant son enfance. Elle a naturellement commencé à étudier la biologie après l’école, puis la biochimie, et s’est finalement lancée dans la recherche. Dans un premier temps, elle a choisi la mouche des fruits Drosophila melanogaster pour ses recherches, qui est considérée comme l’animal expérimental idéal pour la recherche génétique et le développement. Les conditions requises sont : une reproduction facile, un temps de génération court d’environ 10 jours et un nombre élevé de descendants d’environ 400 par génération. De plus, le matériel génétique ne se compose que de quelques paires de chromosomes, qui sont même formés sous forme de chromosomes géants dans les glandes salivaires.

Christiane Nüsslein-Volhard acquit des connaissances sur le contrôle génétique du développement embryonnaire, également fondamental pour d’autres organismes, grâce à des années d’études sur les mouches des fruits. En 1995, elle a été la première et la seule chercheuse allemande à recevoir le prix Nobel de physiologie ou de médecine avec ses collègues Edward B. Lewis et Eric F. Wieschaus pour ses résultats de recherche novateurs.

Des gènes pour le développement embryonnaire

La plupart des quelques 120 gènes que Nüsslein-Volhard, Wieschaus et Lewis ont décrit ont également des fonctions importantes dans le développement embryonnaire humain. Il s’agit notamment de la formation de l’axe du corps, de sa segmentation et de la spécialisation des différentes sections en différents organes. Le communiqué de presse de l’Assemblée Nobel de l’Institut Karolinska sur l’attribution du prix Nobel 1995 affirme que les mutations dans des gènes aussi importants sont probablement responsables de lésions précoces du développement qui peuvent conduire à des avortements précoces ou à des malformations congénitales chez les humains.

Dans les années 1990, la scientifique a fait du développement et de la génétique du poisson zèbre Danio rerio, le nouveau centre de recherche de son groupe à l’Institut Max Planck à Tübingen. Grâce à des études génétiques systématiques, Danio rerio a grandement contribué à faire de ce poisson un nouveau système modèle très efficace en génétique des vertébrés. Elle a récemment étudié la base génétique de la formation de rayures colorées dans la peau des jeunes poissons. Elle a découvert que les interactions entre trois types de cellules colorées (mélanophores noirs, xanthophores jaunes et iridophores réfléchissants argent) jouent un rôle décisif dans le développement des bandes colorées. Ces mécanismes moléculaires nouvellement élucidés sont importants pour une compréhension de base du développement et de l’évolution de la grande variété de beaux motifs colorés chez les animaux.

Les femmes dans la recherche

En 2004, Christiane Nüsslein-Volhard a créé une fondation du nom de Christiane Nüsslein-Volhard pour promouvoir les femmes avec enfants dans les sciences et la recherche. L’aide financière mensuelle pour l’aide ménagère et la garde d’enfants supplémentaires est destinée à donner aux futures chercheuses de haut niveau la liberté et la mobilité nécessaires à leur carrière scientifique et à les aider ainsi à gérer l’équilibre entre leur carrière et leur famille.

L’éminente scientifique, qui mène encore régulièrement des recherches au laboratoire après sa retraite, est membre de diverses académies internationales, dont l’Académie nationale des sciences Leopoldina en Allemagne et l’Académie des sciences en France.

Katharina Kalhoff

Crédits Photo : momentum-photo.com/MPI für Entwicklungsbiologie Tübingen