Organismes modèles dans la recherche
Un organisme modèle désigne une espèce utilisée par les chercheurs pour étudier des processus biologiques spécifiques. Ils présentent des caractéristiques génétiques similaires à celles de l’homme et sont couramment utilisés dans des domaines de recherche tels que la génétique, la biologie du développement et les neurosciences. Les organismes modèles sont généralement choisis pour leur facilité d’entretien et de reproduction en laboratoire, leurs courts cycles de génération ou leur capacité à générer des mutants pour étudier certains traits ou maladies.
Les organismes modèles fournissent des informations précieuses sur les systèmes biologiques au niveau des cellules, des tissus, des organes et des systèmes. Il existe différents types d’organismes modèles et ils varient en complexité et en utilisation. Les petits organismes simples, comme la levure, sont généralement utilisés pour étudier les mutations génétiques dans les cancers humains, tandis que la mouche des fruits (Drosophila melanogaster) et le poisson-zèbre (Danio rerio) sont idéaux pour l’étude de la génétique et du développement des maladies. Les modèles de souris sont également largement répandus dans la recherche biomédicale visant à étudier l’évolution des maladies et le développement de nouveaux médicaments.
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Leica Microsystems : Imagerie d’organismes modèles
Passez de la vue d’ensemble au détail pour une meilleure compréhension de vos organismes modèles grâce aux systèmes d’imagerie flexibles de Leica Microsystems.
Leica Microsystems propose des solutions de microscopie innovantes visant une qualité d’image optimale. Ces solutions sont applicables sur des échantillons complexes et de grande taille, tels que des organismes modèles, et comprennent des plateformes pour le criblage et la manipulation.
Neurofilaments stained in red to assess neuronal outgrowth in E12-14 mouse. The mouse was uncleared. Courtesy of Yves Lutz, Centre d’imagerie, IGBMC, France.
Microscopie pour la recherche sur les organismes modèles
Les organismes modèles sont dans la plupart des cas grands, complexes et denses, ce qui peut poser un réel défi. Il faut donc que les systèmes de microscopie soient suffisamment souples pour permettre l’étude de ces échantillons. Traditionnellement, plusieurs techniques de microscopie sont nécessaires pour l’étude des organismes modèles : des stéréomicroscopes qui permettent l’analyse macroscopique et la manipulation d’échantillons tels que les poissons-zèbres, aux microscopes multiphotoniques qui permettent l’imagerie en profondeur de grands organismes vivants.
Pour les spécimens plus épais, la microscopie confocale constitue un outil de choix pour étudier les détails en profondeur et éviter les signaux hors foyer. Cependant, elle pose généralement plusieurs problèmes, notamment une vitesse lente et le photoblanchiment dû à la puissance élevée du laser.
Des techniques innovantes, telles que la microscopie à feuille de lumière, sont de plus en plus utilisées pour l’imagerie en 3D de ces échantillons sensibles à la lumière, grâce à sa faible phototoxicité.
Défis pour l’imagerie d’organismes modèles
Les travaux impliquant des organismes modèles sont très hétérogènes et, à ce titre, les défis posés par l’utilisation des techniques de microscopie varient selon qu’elles sont utilisées pour des études dynamiques ou l’étude d’événements moléculaires, mais ils peuvent également dépendre de la complexité de l’organisme modèle utilisé, allant des quelques cellules de C. elegans aux grands animaux complexes comme la souris.
Le problème courant lié à l’imagerie d’organismes modèles est la vitesse de traitement. En raison de la taille de l’échantillon, l’imagerie peut impliquer de longs temps d’acquisition et d’analyse de nombreuses images pour obtenir un ensemble de données complet, ce qui réduit globalement l’efficacité expérimentale. Par ailleurs, la vitesse d’acquisition pose également problème dans l’imagerie de modèles d’organismes vivants, car la phototoxicité et les photodommages peuvent perturber la physiologie de l’échantillon, voire entraîner la mort des cellules ou de l’échantillon. Enfin, l’imagerie de points situés dans les couches profondes de l’échantillon peut également produire des artefacts et un flou dans l’image.
