Courbure dans les systèmes biologiques : sa quantification, son émergence et ses implications à travers les échelles

La courbure de surface émerge à la fois de, et influence le comportement, des objets vivants à des échelles de longueurs allant des membranes cellulaires aux cellules uniques, aux tissus et aux organes. La pertinence de la courbure de surface en biologie est soutenue par de nombreuses enquêtes expérimentales et théoriques ces dernières années. Dans cette revue, d'abord, une brève introduction aux idées clés de la courbure de surface dans le contexte des systèmes biologiques est donnée et les défis qui se posent lors de la mesure de la courbure de surface sont discutés. En offrant un aperçu de l'émergence de la courbure dans les systèmes biologiques, sa signification à différentes échelles de longueur devient apparente. D'autre part, résumer les résultats actuels montre également que tant les cellules uniques que les feuillets cellulaires entiers, les tissus ou les organismes réagissent à la courbure en modulant leur forme et leur comportement de migration. Enfin, l'interaction entre la distribution des morphogènes ou des micro-organismes et l'émergence de la courbure à travers les échelles de longueur est abordée avec des exemples démontrant ces principes mécaniques clés de la morphogenèse. Dans l'ensemble, cette revue met en évidence que les interfaces courbes ne sont pas simplement un sous-produit passif des processus chimiques, biologiques et mécaniques, mais que la courbure agit également comme un signal qui co-détermine ces processus.