Les scientifiques ont fait une percée majeure dans l’étude du développement embryonnaire et de la façon dont il peut être affecté par des facteurs externes tels que le changement climatique.



Des chercheurs de l’Université de Plymouth ont développé une approach de pointe qui leur permet d’examiner instantanément les qualities biologiques et les comportements des embryons en développement en tant que signature énergétique, plutôt que de se concentrer sur les caractéristiques individuelles.

La méthode, décrite dans une étude publiée dans BMC Bioinformatics, est construite autour d’une vidéo timelapse capturée par les chercheurs d’animaux aquatiques – en particulier, les embryons d’un escargot de bassin d’eau douce Radix balthica – au cours de leurs premiers stades de vie et les additionally dynamiques.



Chaque vidéo étant composée d’une série de pixels individuels, dont la luminosité fluctue d’une graphic à l’autre, l’équipe a développé un moyen d’utiliser ces fluctuations pour suivre les changements détaillés de la consommation d’énergie.

Les qualities proxy d’énergie qui en résultent signifient qu’au lieu de choisir des features individuels à mesurer, les scientifiques peuvent capturer tous les characteristics visibles dans une vidéo comme un spectre de valeurs énergétiques capturant une additionally grande ampleur de réponse biologique.

Les characteristics proxy énergétiques répondent de manière très différente aux mesures traditionnelles du phénotype (caractéristiques observables d’un organisme) telles que la fréquence cardiaque ou les mouvements, et surtout ils sont très spécifiques aux différentes températures tout au long du développement.

L’équipe a également utilisé la system pour démontrer que la quantité totale d’énergie exprimée pendant le développement d’un embryon pouvait être utilisée pour prédire son taux de croissance, suggérant qu’elle pourrait refléter l’utilisation réelle d’énergie par l’embryon lui-même.

Le Dr Oli Tills, chercheur à la Faculté des sciences biologiques et marines et auteur principal de la nouvelle étude, a déclaré : « Le choix de ce qu’il faut mesurer peut souvent être un choix difficile pour les biologistes, mais il peut influencer le résultat des expériences. Ce choix peut être assimilé à lancer des fléchettes avec les yeux bandés, avec l’espoir de frapper la cible en choisissant des characteristics biologiques pertinents qui répondent de manière informative lors des expériences.

« La biodiversité fait de cette tâche un défi crucial lors de l’étude du phénotype en présentant une vaste gamme de formes et de fonctions parmi lesquelles choisir. Cette étude a des implications importantes sur la façon dont nous aborderons ces études à l’avenir. Elle présente une méthode transférable à différentes espèces, des approches expérimentales et qui s’éloigne des limites de notre approche précédente de la likelihood au pot.  »

La nouvelle recherche s’appuie sur les travaux existants de la même équipe de Plymouth appliquant la bioimagerie, la robotique et la eyesight par ordinateur pour produire des mesures automatisées de la taille, de la forme, du mouvement et de la fonction – y compris la fréquence cardiaque – des organismes aquatiques.