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Allard Antoine



Doctorant

Mail : antoine.allard_at_univ-evry.fr

Tél : +33 (0) 1-69-47-XX-XX

Fax : +33 (0) 1-69-47-76-55 (secrétariat)

Bureau 02W40 bâtiment Maupertuis

Titre de la thèse : Effet de l’activité des biopolymères du squelette cellulaire sur la stabilité de nanotubes membranaires

Encadrants : Clément Campillo, Sid Labdi , Cécile Sykes (Institut Curie)

Résumé : La cellule vivante est un système dynamique hors équilibre composée en particulier de membranes et de biopolymères dynamiques. Elle utilise l’énergie chimique (adénosine tri-phosphate) pour remodeler son architecture, un processus indispensable pour assurer ses fonctions biologiques telles que la division, le mouvement ou le transport à l’intérieur de la cellule.

En particulier, le transport des molécules a lieu dans des compartiments membranaires et nécessite des changements dynamiques de morphologie des membranes cellulaires. Dans ce cas, des tubes de membrane se forment, dont le rayon est de l’ordre de quelques dizaines de nanomètres. Ils sont ensuite scindés en vésicules qui poursuivent le transport de leur contenu. La thèse consistera à élucider comment ces changements de morphologie dépendent de l’activité du cytosquelette, un réseau de biopolymères dont fait partie l’actine, protéine qui polymérise/dépolymérise au voisinage de la membrane cellulaire. Alors que le rôle du cytosquelette d’actine dans ces processus a été suggéré par des expériences sur cellule vivantes, aucune étude directe n’a été réalisée à ce jour. Nous chercherons donc à comprendre in vitro comment la dynamique de l’actine affecte la stabilité et la morphologie des nanotubes de membrane.

Les propriétés mécaniques des nanotubes membranaires (sans la présence du cytosquelette), en particulier la force nécessaire pour les former et les maintenir, sont maintenant bien comprises. Par contre, bien que dans la cellule les nanotubes soient souvent couplés à l’actine, son mécanisme d’action sur de telles structures est inconnu. L’objectif de cette thèse est donc de comprendre comment la dynamique de polymérisation de l’actine affecte la croissance et la stabilité des nanotubes de membrane et contribue à leur scission. Le projet consistera à adresser deux questions principales :

- comment la force pour maintenir un nanotube de membrane évolue en présence du cytosquelette d’actine ?

- comment la structure du réseau d’actine (taille de la maille, composition, dynamique) détermine les effets mécaniques observés ?

La dynamique de l’actine stabilise-t-elle le nanotube ? Les forces générées par la polymérisation peuvent-elles provoquer une scission des nanotubes ? La structure du réseau d’actine permet-elle d’expliquer ces deux effets opposés ? Quel est l’effet de l’ajout de myosines, moteurs moléculaires capables de faire coulisser les filaments d’actine entre eux et de créer une contrainte mécanique supplémentaire dans le réseau ?