Thèse Mécanique du Cytosquelette dans les Cellules Vivantes H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris Cité
École doctorale : Physique en Ile de France
Laboratoire de recherche : Matière et Systèmes Complexes
Direction de la thèse : Jean-Baptiste MANNEVILLE ORCID 0000000286703940
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-10-01T23:59:59

Bien qu'elle ait fait l'objet de nombreuses études in vitro, la mécanique du cytosquelette reste encore largement inexplorée dans les cellules vivantes. Nous avons récemment mis au point une technique de micromanipulation reposant sur des pinces optiques intracellulaires et l'imagerie confocale rapide afin de mesurer les propriétés mécaniques et le couplage entre deux composants du cytosquelette, les microtubules (MT) et les filaments intermédiaires (IF). Nous avons par exemple montré que les IF, contrairement aux MT, peuvent se rigidifier plus de trois fois lors de déformations répétées et que la déstabilisation ou l'acétylation des MT à l'aide d'inhibiteurs réduit significativement la rigidification des IF. Parallèlement, on sait que le cytosquelette module la morphologie du noyau.
Dans ce projet, nous souhaitons mieux comprendre le rôle de l'acétylation des MT dans la mécanique du cytosquelette et du noyau. L'acétylation des MT est une modification post-traductionnelle des MT catalysée par l'acétylase ATAT1. La désacétylase HDAC6, à l'inverse, élimine l'acétylation des MT. In vitro, il a été démontré que l'acétylation des MT diminue leur rigidité. Le laboratoire de la co-directrice de thèse (Sandrine Etienne-Manneville, Institut Pasteur, Paris) a généré une lignée cellulaire CRISPR-Cas9 dans laquelle le gène ATAT1 a été inactivé. Les cellules ATAT1 KO présentent ainsi une acétylation réduite, qui s'accompagne d'un changement de la morphologie nucléaire. Le doctorant mesurera la rigidité des MT et des IF dans des cellules contrôles et des cellules ATAT1-KO à l'aide d'expériences de deflexion. Il/elle évaluera également l'impact de l'acétylation des microtubules (MT) sur la rigidification des filaments intermédiaires (IF). Dans le cadre d'expériences à plus long terme, le candidat 1) reconstituera des réseaux d'IF et de MT in vitro afin d'identifier le mécanisme minimal nécessaire à la rigidification des IF lors de déformations répétées (coll. Cécile Leduc, Institut Jacques Monod, Paris) ; et 2) étudiera les effets de la radiothérapie et de la chimiothérapie sur la mécanique du cytosquelette dans le contexte du glioblastome, la tumeur cérébrale la plus agressive. La combinaison de ces techniques devrait nous permettre d'élucider les liens mécaniques entre le cytosquelette de MT et les IF et de mieux comprendre la mécanotransduction intracellulaire.

Voir pdf

Voir pdf

Voir pdf

Les candidat·e·s doivent avoir de solides bases en biophysique et biologie cellulaire (physique des membranes, cytosquelette, adhésion, signalisation, trafic membranaire, moteurs moléculaires), en concepts issus des biomatériaux (élasticité, viscoélasticité, hydrogels), en biologie du cancer, et un intérêt pour la neurobiologie. Une expérience préalable en culture de cellules de mammifères et en microscopie de fluorescence, si possible confocale, est importante, ainsi que des compétences pratiques en analyse d'images (ex., Fiji/ImageJ) et en statistiques et visualisation et analyse de données (R, Python ou Matlab). Une exposition à des techniques sondant la mécanique cellulaire (p. ex., pinces optiques, mesures de traction, micro-rhéologie, AFM) ou à des analyses moléculaires (western blot, qPCR) serait utile mais non obligatoire. La curiosité, l'optimisme et la motivation, une pratique expérimentale rigoureuse, une communication écrite et orale claire en anglais, et la capacité à travailler avec des collègues scientifiques, à l'interface entre biologie et analyse quantitative, sont essentielles.