Thèse les Mitochondries des Organelles Mécanosensibles H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris Cité École doctorale : Physique en Ile de France Laboratoire de recherche : Matière et Systèmes Complexes Direction de la thèse : Jean-Baptiste MANNEVILLE ORCID 0000000286703940 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-10-01T23:59:59 Les cellules sont capables de détecter les forces externes et d'y réagir ; les processus de mécanotransduction semblent jouer un rôle essentiel dans la plupart des fonctions cellulaires, notamment la migration et l'invasion cellulaires. Ce projet de thèse portera sur l'étude de la mécanotransduction au niveau des mitochondries, ces organites intracellulaires qui jouent un rôle central dans le métabolisme cellulaire en produisant de l'énergie sous forme de molécules d'ATP.

Grâce à une technique combinant la micromanipulation par pinces optiques, la microscopie confocale rapide et la microscopie d'imagerie par durée de vie de la fluorescence (FLIM), nous avons récemment pu mesurer la rigidité à la flexion effective des mitochondries dans des cellules vivantes et montrer que les cytosquelettes d'actine et de microtubules contribuent différemment à la rigidité des mitochondries, à celle du microenvironnement mitochondrial et à la transmission de la force du cytoplasme vers les mitochondries. De plus, lorsqu'une force est appliquée directement sur les mitochondries, différentes réponses morphologiques peuvent être observées (fission, perlage) sans que la tension des mitochondries ne semble être affectée.

Nous chercherons à déterminer si une force externe peut être transmise aux mitochondries et, si tel est le cas, à élucider le rôle du cytosquelette dans ce processus de mécano-transduction. Nous utiliserons un dispositif d'étirement cellulaire récemment mis au point pour appliquer un étirement uniaxial aux cellules. Les changements de morphologie des mitochondries et du cytosquelette seront d'abord mesurés et corrélés à l'aide d'une analyse d'images. Nous chercherons ensuite à déterminer si la tension mitochondriale est modifiée lors de l'étirement cellulaire à l'aide de la sonde FLIM Mito-Flipper. L'implication du cytosquelette sera étudiée plus en détail par le biais de perturbations pharmacologiques du cytosquelette d'actine et de microtubules. Le rôle des filaments intermédiaires sera également quantifié à l'aide de cellules dépourvues de la protéine vimentine, un filament intermédiaire. Étant donné que de plus en plus de données démontrent l'existence de liens étroits entre la mécanobiologie et le métabolisme dans les cellules cancéreuses, des expériences à plus long terme viseront à étudier les effets des forces mécaniques et des mécanoréactions mitochondriales sur l'activité métabolique des cellules cancéreuses, dans le contexte de la migration et de l'invasion du glioblastome.
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Les candidat·e·s doivent avoir de solides bases en biophysique et biologie cellulaire (physique des membranes, cytosquelette, adhésion, signalisation, trafic membranaire, moteurs moléculaires), en concepts issus des biomatériaux (élasticité, viscoélasticité, hydrogels), en biologie du cancer, et un intérêt pour la neurobiologie. Une expérience préalable en culture de cellules de mammifères et en microscopie de fluorescence, si possible confocale, est importante, ainsi que des compétences pratiques en analyse d'images (ex., Fiji/ImageJ) et en statistiques et visualisation et analyse de données (R, Python ou Matlab). Une exposition à des techniques sondant la mécanique cellulaire (p. ex., pinces optiques, mesures de traction, micro-rhéologie, AFM) ou à des analyses moléculaires (western blot, qPCR) serait utile mais non obligatoire. La curiosité, l'optimisme et la motivation, une pratique expérimentale rigoureuse, une communication écrite et orale claire en anglais, et la capacité à travailler avec des collègues scientifiques, à l'interface entre biologie et analyse quantitative, sont essentielles.