Thesis Project - IINS (Bordeaux, France)

ThesisProject
HostLaboratory:
InterdisciplinaryInstituteforNeuroscience(IINS),UMR5297,Bordeaux–France
Intheteam“QuantitativeImagingoftheCell”directedbyJean-BaptisteSibarita.
Start:PhDstartwillbebeginningof2017academicyear.PossibilitytoperformaMaster2internshiporalast
yearofengineerschoolinternshipduring2016-2017academicyear.
ThePhDfinancingwillbedonethroughtheANRproject“soLIVE”grantedin2016.
Keywords:
Light-sheet microscopy; Super-resolution; Single Particle Tracking; Structured Illumination Microscopy;
Drosophilaembryos.
Projectdescription:
A PhD position is currently available at the Interdisciplinary Institute for Neuroscience (IINS) at Bordeaux to
develop new super-resolution approaches for probing the fast and long-term dynamics of proteins in depth
withincomplextissuesathighspatialresolution.Thisworkwillbebasedonalight-sheetmicroscoperecently
developed in the team and named soSPIM, which combines a single-objective with micro-fabricated chips
featuring 45° mirrors1. We already demonstrated the capabilities of this systems to perform multi-scale 3D
imagingfromthewholedrosophilaembryosscaledowntothesinglecellscale.Inaddition,wehaveshownthat
thecombinationoftheopticalsectioningprovidedbythelightsheetexcitationwithahighnumericalobjective
enablestoperformsinglemoleculebasedsuper-resolutionupto30µmdeepabovethecoverslip.
TheaimoftheprojectwillbetoimprovetheimagingcapabilitiesofthesoSPIMsystemtoprobethevarious
dynamicsofadhesionproteinsduringthedevelopmentofdrosophilaembryosathighspatialresolution.Itwill
consistofimplementingonthesoSPIMsystemsingleparticletrackingapproachesandstructuredillumination
microscopymethods2toprobethefastandlong-termdynamicsofproteinsrespectively.Toachievethisgoal,
wewillimplementbothexcitationbeamshaping3andadaptiveoptics4inordertooptimizetheexcitationand
detectionpaths,respectively,andimplementspecificmicro-fabricationprocessestocreatedevicesdedicated
totheimagingofdrosophilaembryos.IncollaborationwithG.Giannoneteam(IINS,Bordeaux)andN.Brown
team(GurdonInstitute,Cambridge),wewillthenstudytheformationandmaturationofadhesionsitesduring
drosophilaembryosdevelopmentandtheirroleinmuscletissueformation.
MotsClefs:
Microscopie à feuille de lumière; Super-résolution; Suivie de molecules uniques, Microsopie par illumination
structurée;Embryondedrosophile.
Descriptionduprojet:
Le projet de thèse ouvert au sein de l’Institut Interdisciplinaires de Neurosciences (IINS – Bordeaux) a pour
objectifledéveloppementdenouveauxoutilsdesuper-résolutionsoptiquepermettantdesonderlesdifférentes
dynamiques de protéines et structures protéiques en profondeur à l’intérieure d’échantillons complexes. Ce
projet impliquera plusieurs développements instrumentaux ainsi que leurs validations sur des questions
biologiquesprécises.Cetravails’appuierasurunearchitecturedemicroscopeàfeuilledelumièrerécemment
développéeauseindel’équipederecherche,nomméesoSPIM,quiutiliselacombinaisondesupportsmicrofabriquésprésentantdesmiroirsà45°avecununiqueobjectif.Cemicroscopeoffrel’avantagedepermettre
uneimagerie3Dmulti-échelled’échantillonsallantdel’embryondedrosophileentieràlacelluleunique.De
plus,lacombinaisondusectionnementoptiquedel’illuminationavecdesobjectifsàforteouverturenumérique
permetl’imageriedesuper-résolutionparlocalisationdemoléculesindividuellesjusqu’à30µmaudessusdela
lamelle.
L’objectifduprojetdethèseserad’améliorerlescapacitésd’imageriedusystèmesoSPIMpourpermettrede
mesurer les dynamiques lentes (min à jour) et rapides (ms à sec) des protéines d’adhésions au cours du
développementdel’embryondedrosophile.Pourcela,desapprochesdefaçonnagedufaisceaud’excitation
ainsiqued’optiqueadaptativeserontmiseenplaceafind’améliorerl’excitationetladétectiondesmolécules
InterdisciplinaryInstituteforNeuroScience–UMR5297–146rueLéoSaignat–33077Bordeaux-France
fluorescentes, et des méthodes spécifiques de micro-fabrication seront développées pour la réalisation de
supportsdédiésàl’imageriedesembryonsdedrosophile.EncollaborationavecleséquipesdeG.Giannone(IINS
– Bordeaux) et de N. Brown (Gurdon Institute – Cambridge) ces développementaux instrumentaux seront
ensuite utilisés pour étudier la formation et la maturation des sites d’adhésions cellulaires au cours du
développementdel’embryondedrosophileetleurrôledanslaformationdestissusmusculaires.
Requiredskills:
Thecandidateshouldbehighlymotivatedandshouldshowastronginterestinthedevelopmentofimaging
toolsforbiology.Priorknowledgeinopticalmicroscopyandinterestinmicro-fabricationprocessesandbiology
wouldbepreferred.
The candidate is strongly encouraged to perform his Master 2 internship or last year of engineer school
internshiponthissubjectbeforethethesis.
Contact:
Toapply,candidatesshouldemailaCVandamotivationletterto:
- RémiGalland([email protected])
References
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Galland,R.etal.3Dhigh-andsuper-resolutionimagingusingsingle-objectiveSPIM.Nat.Methods12,
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