Stage biophysique - Jussieu
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Ecole Normale Supérieure de Cachan Département de Biologie Proposition de StageM1 été Année Universitaire 2014-2015 Ce document est constitué de champs à remplir et de menus déroulants non modifiables 1. Equipe d'Accueil : - Affiliation administrative (CNRS, INSERM…) et numéro d'Unité :UPMC-CNRS UMR8237 - Nom et Prénom du Directeur de l'unité : Didier Chatenay - Nom et Prénomdu Responsable de l'équipe d'accueil : Jérôme Robert - Nom de l'équipe d'accueil : Biophysique des microorganismes - Adresse : UPMC 4 place jussieu 75005 PARIS - Responsable de l'encadrement : Lydia Robert - Tél : 01 44 27 47 06 Fax : - Courrier électronique : [email protected] - Adresse Internet de l'équipe : http://www.labos.upmc.fr/ljp 2. Domaine de recherche Domaine de recherche (Choisir 2 mots clés dans les menus déroulant) Biophysique Bactériologie Si autre, préciser : 3. Thème du stage, titre et Description du sujet (1 page maximum) : Thème: Cycle cellulaire Coordination de la croissance et de la division chez la bactérie La plupart des bactéries se reproduisent par fission binaire : la cellule croit et se divise en deux cellules de taille identique. Ce cycle de vie très simple repose sur des mécanismes de contrôle complexes permettant de coordonner croissance, division et réplication du chromosome. La coordination entre croissance et division permet à la bactérie de contrôler sa taille, avec une probabilité instantanée de division qui augmente avec la taille de la cellule. La bactérie doit donc disposer de mécanismes moléculaires permettant une estimation de sa taille et un transfert de cette information à la machinerie de division. Le cycle cellulaire des bactéries est étudié depuis plus d’un demi-siècle et pourtant ces mécanismes moléculaires restent inconnus. Notre projet vise à les identifier à partir de l'étude de souches mutantes d' Escherichia coli et Bacillus subtilis, grâce à des expériences de vidéo-microscopie permettant de suivre la croissance et la division d'un grand nombre de cellules. La division cellulaire est assurée par la polymérisation de la protéine FtsZ qui crée un anneau constricteur de la paroi cellulaire lors de la division (appelé Z ring). Chez E. coli et B. subtilis, deux mécanismes moléculaires contrôlant la polymérisation de FtsZ ont été identifiés : le système Min, qui inhibe la formation du Z ring aux pôles de la cellule, et l’effet de Nucleoid Occlusion (NO), qui inhibe sa formation près du chromosome. Ces deux systèmes participent à la localisation du Z ring mais leur rôle dans le déroulement temporel de la division reste flou et le signal qui déclenche la division n'a pas encore été identifié. Au cours de ce stage nous chercherons à comprendre et quantifier le rôle des deux systèmes Min et NO dans le contrôle spatial et temporel de la division, en utilisant des mutants dans lesquels l’un des deux systèmes est supprimé. On caractérisera la croissance et la division des mutants de façon quantitative, en particulier on estimera la distribution de taille à la division et de temps de génération ainsi que leurs corrélations au sein de lignages cellulaires. Ces résultats pourront être comparés aux prédictions de différents modèles statistiques. 4 Publications (5 parmi les plus significatives, au cours des 4 dernières années). 1. Robert L., Paul G.,Chen Y.,Taddei F.,Baigl D., Lindner AB (2010) Pre-dispositions and epigenetic inheritance in the Escherichia coli lactose operon bistable switch Mol Syst Biol 6: 357-63 2. Wang P.*, Robert L.*, Pelletier J.,Dang W.L., Taddei F.,Wright A., Jun S (2010). Robust growth of Escherichia coli Curr.Biol. 20(12):1099-103 3. M. Doumic, M. Hoffmann, N. Krell, L. Robert (2014) Statistical Estimation of a Growth-Fragmentation Model Observed on a Genealogical Tree, accepted in Bernoulli 4. Robert L, Hoffmann M, Krell N, Aymerich S, Robert J, Doumic M (2014) Division in Escherichia coli is triggered by a size-sensing rather than a timing mechanism. BMC Biology 12,17 5. Soifer I., Robert L., Barkai N., Amir A. Single-cell analysis of growth in budding yeast and bacteria reveals a common size regulation strategy (submitted)
