master 2 - spécialité "biophysique"

Université PARIS 6 et Université PARIS 7
MASTER 2 - SPÉCIALITÉ
"BIOPHYSIQUE"
Proposition de Stage - Année 2010 - 2011
Sujet du stage (sous forme de titre court) :
Etude par microscopie 4D de la transmission de l’architecture nucléaire lors de la mitose
Laboratoire
Claude Prigent
Nom du Responsable :
Affiliation administrative (CNRS, INSERM...) et n° l'Unité :
Adresse précise du Laboratoire :
CNRS UMR6061
Faculté de Médecine
2 avenue du Professeur Léon Bernard
35043 Rennes Cedex
Équipe d'accueil des Doctorants
Dynamique de l’architecture de la chromatine
Nom de l'équipe:
Nom du Responsable :
Sébastien Huet
École Doctorale de rattachement : Vie-Agro-Santé (Université Rennes 1)
Responsable du Stage
Sébastien Huet
Nom :
Numéro de téléphone :
02
23
23
54
87
Numéro de télécopie :
02
23
23
44
78
Adresse électronique :
[email protected]
Profil de l'étudiant(e) souhaité :
Renseignements complémentaires
Perspectives de poursuite de thèse :
x
Avec une bourse spécifique :
oui
Non
oui
x
Non
si oui précisez :
Laboratoire d'accueil (Unité CNRS, INSERM, etc..) :
Nombre de chercheurs : 2 4 (dont
Nombre d'enseignants- chercheurs :
0
2
dans l'équipe d'accueil)
(dont
4
1 dans
d'accueil)
Nombre de "HDR" :
1 6 (dont
0
dans l'équipe d'accueil)
Nombre d'ITA :
2 9 (dont
0
dans l'équipe d'accueil)
Nombre de "post-docs" : 2 0 (dont
0
dans l'équipe d'accueil)
Nombre de visiteurs étrangers :
(dont
dans l'équipe d'accueil)
http://www.master.phys.upmc.fr/S_biophysique/
[email protected]
l'équipe
Sujet de stage (et principales techniques) :
Etude par imagerie de fluorescence 4D de la transmission de l’architecture nucléaire lors
de la mitose
Contexte
Le matériel génétique contenu dans le noyau des cellules eucaryotes en interphase présente une
architecture complexe. En particulier, à l’échelle des chromosomes entiers, la fibre de chromatine
constituant ces chromosomes n’est pas dispersée de manière aléatoire au sein du noyau. Chaque
chromosome occupe en effet un volume compact bien défini et présentant peu de superposition avec les
chromosomes voisins.
Cette architecture adoptée par la chromatine au sein du noyau joue un rôle dans la régulation de
l’expression des gènes et une désorganisation de cette architecture est souvent associée à l’apparition de
cellules cancéreuses. Si le positionnement relatif des chromosomes au sein du noyau semble relativement
stable durant l’interphase, ce n’est pas le cas lors de la mitose. En effet, au cours de la division cellulaire,
les chromosomes se condensent puis s’alignent le long du fuseau mitotique et enfin se distribuent entre
les deux cellules filles. La formation du noyau des cellules filles en fin de mitose et en début
d’interphase (phase G1) doit alors aboutir à une architecture de la chromatine similaire à celle observée
dans la cellule mère. Le mécanisme permettant la transmission de cette organisation entre les générations
cellulaires reste sujet à controverse. Deux modèles concurrents ont ainsi été proposés : le premier
suggère que l’information sur la position des chromosomes au sein du noyau est conservée au cours de la
mitose tandis que le second propose que cette information est perdue lors de la division cellulaire, les
chromosomes retrouvant ensuite progressivement leur position respectives au cours de la phase G1.
Objectifs du stage
L’objectif de ce stage de Master sera l’étude du mécanisme de transmission de l’organisation
spatiale du noyau au cours de la mitose. Afin d’analyser ce processus, l’étudiant participant à ce projet
utilisera différentes méthodes permettant le marquage en fluorescence et sur cellule vivante de
chromosomes individuels (Fig. 1) ou de loci particuliers sur la chromatine. L’observation par
microscopie confocale 4D du comportement dynamique au cours de la mitose des chromosomes (Fig. 1)
ou des loci marqués devrait permettre de déterminer si la position relative des chromosomes au sein des
noyaux fils est déterminée au moment de la ségrégation des chromatides ou si ces noyaux se structurent
progressivement en fin de mitose puis au début de la phase G1 via un re-positionnement graduel des
chromosomes les uns par rapport aux autres. Une fois que les observations réalisées auront permis de
choisir entre ces deux modèles, une caractérisation détaillée du processus de formation des noyaux fils
sera réalisée par microscopie confocale.
Figure 1 : Réorganisation de l’architecture nucléaire lors de la mitose. Cellule Hela exprimant l’histone de coeur
H2B fusionné à une protéine fluorescente (canal rouge) et dont certains chromosomes sont marqués en fluorescence
par intégration à l’ADN de nucléotides fluorescents (canal vert).
Techniques utilisées
Les techniques qui seront mises en œuvre lors de ce stage seront les suivantes :
- Microscopie confocale 4D sur cellules vivantes
- Micro-injection de cellules uniques
- Techniques de culture cellulaire
- Analyse et traitement d’images (segmentation, suivi d’objets uniques...)