Analyse et modélisation à l'intérieur de cellules vivantes dans des images 4D

Éric Bittar, Aassif Benassarou, Laurent Lucas, Emmanuel Elias, Pavel Tchelidze, Dominique Ploton et Marie-Françoise O'Donohue

Nous réalisons la modélisation, le suivi et la visualisation d'entités intracellulaires qui se déplacent, changent de forme ainsi que de topologie. Nous avons créé un outil de Reconstruction et Visualisation 4D, ReV4D en étendant l'utilisation d'un modèle déformable surfacique, le delta-snake, pour résoudre les difficultés rencontrées dans le cadre de données 4D. Rev4D nous permet de plus d’extraire une description symbolique de l’évolution sous forme de graphe. Notre méthode est illustrée par des résultats expérimentaux sur des données réelles.

Les résultats sont en effet issus de la collaboration entre des informaticiens du laboratoire LERI et des biologistes de l’unité MéDIAN. Ces derniers ont appliqué les récents développement du génie génétique pour créer des lignées de cellules qui expriment des protéines qui sont le résultat de la fusion entre une protéine d’intérêt appelée UBF (Upstream Binding Factor), et une protéine autofluorescente : la GFP (Green Fluorescent Protein). En étudiant ces cellules en microscopie confocale, on obtient des images 4D qui permettent d’observer l’évolution des protéines UBF sous l’action de substances anticancéreuses, comme ici l’actinomycine D.