Hélène BOUVRAIS

« PROPOSITION DE STAGE ET/OU DE THESE »
Laboratoire : Institut de Génétique et Développement de Rennes (IGDR)
Adresse : Faculté de Médecine, Campus santé de Villejean, 2 avenue du Professeur Léon Bernard, CS 34317,
35043 Rennes Cedex
Directeur du laboratoire : Claude Prigent (jusqu’au 31/12/2016) – Reynald Gillet (à partir du 1/1/2017)
Équipe de recherche (si pertinent) : Une ingénierie inverse de la division cellulaire (CeDRE)
Responsable de l'équipe : Jacques Pécréaux
Responsable de stage : Hélène Bouvrais
Adresse électronique : helene.b[email protected]
N° et intitulé de l’Ecole Doctorale de rattachement : Ecole doctorale VAS : Vie - Agro – Santé (Université de
Rennes 1)
Profil recherché : Biologiste ou biophysicien avec expérience/formation en biologie cellulaire et moléculaire et
quelques notions de base en microscopie
Possibilité de poursuite en thèse : OUI
Si oui financement envisagé : Aucun pour le moment : l’étudiant sera accompagné dans la recherche de bourses
Titre du stage : Régulation et fidélité du positionnement du fuseau mitotique chez le nématode C. elegans
Résumé :
Ce projet vise à comprendre le rôle clé des microtubules astraux dans le bon positionnement du fuseau mitotique
au cours de la mitose en utilisant le nématode C. elegans comme organisme modèle. Il sera réalisé dans l’équipe
« une ingénierie inverse de la division cellulaire » à l’IGDR, qui est composée de scientifiques avec des expertises
complémentaires en biologie, physique, mathématiques, statistique et analyse d’images.
Motivation du projet de recherche :
Lors des divisions cellulaires, le positionnement correct du fuseau mitotique est essentiel, car il conditionne le plan
de division et, dans le cas des divisions asymétriques, la prescription correcte du destin des cellules filles. Nous
utilisons un organisme modèle bien établi de la division asymétrique : l’embryon unicellulaire de C. elegans. Lors
de sa division, trois phases de positionnement du fuseau doivent être distinguées : (1) en prophase, le complexe
formé par les pronuclei et les centrosomes migre vers le centre de la cellule ; (2) de la fin de la prophase à la
métaphase, le fuseau est maintenu au centre de la cellule ; (3) en anaphase, le fuseau mitotique migre vers le coté
postérieur de la cellule pour atteindre sa position finale. Le fait que chaque phase soit bien distincte dans l’espace
et dans le temps pourrait suggérer des points de passage régulés, qui permettent à la cellule de réaliser une
correction en cas d’erreurs. Nous formons l’hypothèse que le réseau de microtubules, de par sa dynamique, est
approprié pour cette tâche. Ces microtubules sont des filaments semi-rigides et très dynamiques, perpétuellement
en train de s’allonger ou de se raccourcir par polymérisation/dépolymérisation, qui génèrent et transmettent des
forces. La capacité des cellules cancéreuses à se diviser malgré la présence de nombreuses aberrations suggère
la présence de mécanismes de robustesse et d’adaptabilité vis à vis de perturbations, qui restent à découvrir. Une
telle robustesse ne dépendrait pas d’un seul acteur moléculaire, mais émergerait des effets collectifs entre les
microtubules, leurs régulateurs et les moteurs moléculaires associés.
Objectif du stage:
Le candidat choisi étudiera la régulation dans le temps et dans l’espace des propriétés mécaniques et dynamiques
des microtubules astraux, afin de comprendre la modulation des forces transmises au fuseau mitotique. Cette
étude se fera à partir de méthodes récemment établies dans l’équipe : nous mesurerons et cartographierons
spatialement la dynamique des microtubules astraux par microscopie optique (vitesses de croissance et
décroissance de ces filaments dans le plan médian, leurs temps de résidence au niveau du cortex cellulaire). Nous
souhaitons également mesurer à l’aide d’un outil en cours de développement la rigidité des microtubules. Le rôle
régulateur de certaines MAPs (Microtubule Associated Proteins) sera étudié par une approche gène candidat
(ARN interférent ou mutants). Ces résultats seront intégrés dans les modèles physiques et les simulations
numériques de la division cellulaire produits par l’équipe.