Modèle du drapeau français

Le modèle du drapeau français est une représentation conceptuelle de l'effet des morphogènes, décrite dans les années 1960 par Lewis Wolpert[2] - [3]. Un morphogène est défini comme une molécule de signal qui agit directement sur les cellules et dont la concentration détermine l'intensité de l'effet. Durant les premiers stades du développement, les gradients de morphogènes sont à l'origine de l'organisation spatiale de la différenciation cellulaire.

Modélisation de l'apparition du gradient de concentration de morphogène : les lignes fines jaune-orangé représentent les limites des cellules[1].

Dans le modèle du drapeau français, le drapeau français est utilisé pour représenter l'effet des morphogènes sur la différenciation des cellules : les différentes couleurs du drapeau représentent différents états de la cellule, déterminés par la concentration du morphogène. Des concentrations élevées activent le gène « bleu », des concentrations plus faibles activent le gène « blanc », tandis que la couleur rouge désigne l'état par défaut des cellules, quand la concentration du morphogène est en dessous du seuil d'activation. Les morphogènes trouvent leur origine au niveau d'une source localisée et diffusent au travers d'un tissu en développement, formant un gradient de concentration. Ces substances sont à l'origine des motifs formés par les tissus et, en particulier, de la position des différentes cellules spécialisées dans un tissu.

Le modèle du drapeau français a été notamment défendu par le biologiste Peter Lawrence. Christiane Nüsslein-Volhard a identifié le premier morphogène, le bicoïd, un facteur de transcription présent en gradient dans l'embryon syncytial de la drosophile. Plus tard, les équipes de Gary Struhl et Stephen Cohen ont démontré qu'une protéine baptisée decapentaplégique (qui se trouve être l'homologue du TGFβ humain chez la drosophile) jouait le rôle de morphogène pendant les stades de développement plus tardifs.

Parmi les autres morphogènes connus, on trouve la Sonic hedgehog, les wingless, l'EGF et le Fibroblast Growth Factor. Des composés chimiquement simples comme l'acide rétinoïque pourraient également jouer le rôle de morphogène.