Postdoc La physique de la division cellulaire étudiée à travers les cellules synthétiques
Université de technologie de Delft TU Delft

Postdoc La physique de la division cellulaire étudiée à travers les cellules synthétiques

Pays-bas 02 sept. 2021

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02 sept. 2021
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La physique de la division cellulaire étudiée à travers les cellules synthétiques

Les cellules sont les plus petits éléments constitutifs autonomes de notre corps. Leur forme et leur mécanique sont régies par un équilibre délicat des forces entre la membrane plasmique et le cytosquelette , un échafaudage élastique de filaments de protéines rigides. Le cytosquelette stabilise mécaniquement la membrane bicouche lipidique fine et fragile, mais entraîne également activement les changements de forme de la membrane en exerçant des forces de poussée et de traction. Un exemple paradigmatique de cette interaction mécanique est le processus de division cellulaire , qui est entraîné par un anneau contractile de filaments d'actine qui resserre la cellule médiane de la membrane. Le composant structurel clé est un réseau réticulé de filaments d'actine qui est étroitement ancré à la membrane plasmique et la constriction est entraînée par des molécules motrices de myosine qui utilisent l'ATP pour faire glisser les filaments d'actine. La plupart des recherches jusqu'à présent se sont concentrées sur la question de savoir comment la génération de force par le cytosquelette d'actine modifie la forme de la membrane.

Le but de ce projet est de poser la question inverse: comment la géométrie de la membrane détermine-t-elle l'assemblage et la constriction de l'anneau d'actine? Les modèles suggèrent que la formation de l'anneau d'actomyosine et la pénétration des sillons dépendent de manière sensible de la géométrie cellulaire et de l'équilibre entre la tension corticale à l'équateur cellulaire et les pôles. Certains modèles prédisent que l'initiation de l'anneau contractile nécessite en outre une coopération avec des lipides et des protéines qui favorisent la courbure de la membrane. Pour tester expérimentalement ces idées, vous reconstituerez des cellules synthétiques en encapsulant une machinerie minimale requise pour l'assemblage de l'anneau d'actine à l'intérieur de vésicules lipidiques et en utilisant des dispositifs microfluidiques, des pinces optiques et des protéines induisant la courbure pour imposer une géométrie de membrane contrôlée. Pour mesurer la réponse dynamique de l'actine et de la membrane, vous utiliserez largement l' imagerie par fluorescence confocale, FCS, FRAP et l'imagerie à molécule unique . Ce projet fait partie d'une grande initiative de recherche néerlandaise (Basyc) visant à construire une cellule synthétique autoreproductrice autonome. La contribution de notre équipe se concentre sur les machines mécaniques nécessaires pour réaliser le clivage cellulaire. Au sein de l'équipe, vous collaborerez étroitement avec trois doctorants qui travaillent sur plusieurs aspects différents de la machinerie de division cellulaire à base d'actine.

Nous offrons un environnement inspirant, solidaire et collégial. Le laboratoire Koenderink est un laboratoire de biophysique expérimentale qui étudie les principes physiques qui sous-tendent l'auto-organisation et la dynamique des cellules vivantes avec des méthodes basées sur la physique quantitative. Le travail aborde à la fois des questions biologiques fondamentales sur la morphogenèse cellulaire et tissulaire et des questions de physique sur les propriétés de «matière molle active» de la matière vivante. Le laboratoire Koenderink est intégré au département de Bionanoscience de la TU Delft, qui se concentre sur la compréhension fondamentale des processus biologiques de la molécule à la cellule. Le département dispose d'un environnement international inspirant avec accès à des installations de pointe pour la nanofabrication, l'imagerie, la biologie moléculaire / cellulaire, la biochimie et le calcul haute performance pour le traitement d'images. Au sein du département, nous collaborons étroitement avec plusieurs autres groupes sur le projet Basyc.


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