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Le candidat mettra à profit l’approche par cryo-microscopie électronique et différentes méthodes biophysiques (EMSA, ITC) afin de caractériser et d’optimiser le mécanisme d'action de nouveaux composés antimicrobiens inhibiteurs de la trans-traduction ribosomique.

Notre équipe est spécialisée dans l’étude de la trans-traduction, le mécanisme permettant de sauver les ribosomes bloqués et impliquant un ARNtm et une protéine associée, SmpB. Ce processus est une cible d’intérêt pour des stratégies antibactériennes puisqu’il est important pour la viabilité, l’antibio-tolérance et/ou la virulence des bactéries, et est absent chez les eucaryotes.

La bordure en brosse intestinale, qui absorbe les aliments, peut être altérée par des infections bactériennes ou virales, des pathologies inflammatoires (maladie de Crohn, maladie cœliaque) ou des maladies génétiques. L’objectif du stage sera d’utiliser des modèles de certaines de ces pathologies chez C. elegans afin de caractériser l’intégrité de la bordure en brosse et d’identifier les mécanismes permettant sa régénération.

Les cellules souches (CSs) assurent le renouvellement et la réparation des tissus. Ces CS se divisent de manière asymétrique. Ce type de division produit une cellule destinée à se différentier et une nouvelle CS qui conserve son pouvoir prolifératif. Des défauts de positionnement du fuseau mitotique sont connus pour produire deux cellules filles d’identité «CS» et la formation de tumeurs. Il est donc fondamental de décrypter les mécanismes de positionnement du fuseau mitotique pour comprendre leur contribution dans la formation de tumeurs.

L’équipe s’intéresse à une interaction moléculaire entre le système immunitaire et le microbiote intestinal. Certaines bactéries produisent de la vitamine B2 en réponse à l’oxygénation du colon lors de l’inflammation intestinale. Cette production s’accompagne de la synthèse de métabolites qui représentent des antigènes pour des lymphocytes T de l’hôte. De façon très surprenante, ces antigènes non classiques semblent capables de diffuser à travers le corps de l’hôte et de contribuer au développement des lymphocytes T dans le thymus.

L’œstradiol (E2) est une hormone requise pour le développement, différenciation et fonctionnement des tissus reproducteurs chez la femme. Cependant l’E2 favorise également la prolifération cellulaire et a des influences délétères les cancers du sein et de l’endomètre. Paradoxalement, le maintien du contrôle œstrogénique est un facteur favorable : les tumeurs exprimant le récepteur (ESR1) de cette hormone sont généralement plus différenciées, formant rarement des métastases.
Nos données récentes indiquent que la nature et la fonction des gènes régulés par ESR1 varient selon ce que les cellules prolifèrent ou non, constituant une possible explication de ce paradoxe. L’objectif du stage sera de caractériser les mécanismes sous-jacents en suivant les variations d’activités de protéines ESR1 mutées pour certaines fonctions dans des cellules mammaires à différentes phase de leur cycle.

La mitochondrie est un organite à double membrane fondamental au bon fonctionnement de la cellule. Elle régule la production d’ATP, elle fait varier sa morphologie et son activité en situation de stress, et elle est capable d’induire la mort par apoptose de la cellule. Ainsi, elle se retrouve souvent dérégulée dans des paradigmes de cancer, où des grandes quantités d’énergie sont nécessaires pour permettre une plus grande prolifération des cellules cancéreuses. Cependant, comment la mitochondrie orchestre ses différentes fonctionnalités au cours du temps et dans l’espace reste à être élucidé, ainsi que la dérégulation de ces mécanismes dynamiques dans le cancer.
Nous souhaitons explorer les fonctionnalités mitochondriales à l’aide de la microscopie de fluorescence par FRET (Förster’s Resonance Energy Transfer), avec des sondes ad hoc dites biosenseurs. Nos résultats révéleront comment certaines fonctionnalités mitochondriales sont maintenues dynamiquement dans les cellules vivantes.

L’équipe développe des techniques et des méthodes pour le suivi dynamique des activités biochimiques dans des cellules vivantes. En collaboration avec Inscoper et l’équipe de Jacques Pécréaux à l’IGDR, nous développons une solution de microscopie intelligente utilisant l’analyse d’image temps réel par intelligence artificielle pour l’asservissement des expériences de microscopie automatisée (projet financé Région Bretagne et ANR, brevet déposé). Le projet de master consiste à mettre en place cette microscopie intelligente automatisée dans le contexte du HCS-FLIM sur cellules vivantes pour suivre en simultané trois signaux FRET par FLIM. Ce projet vise à consolider des approches méthodologiques de microscopie de fluorescence quantitative : mettre en œuvre de nouvelles méthodes pour le multiplex FRET par FLIM en utilisant de nouveaux couples de protéines fluorescentes ; optimiser les acquisitions de FLIM en termes de vitesse ; intégrer le HCS-FLIM dans le concept de microscopie intelligente automatisée qui allie analyse d’image et pilotage de microscope embarqués.