Nous sommes à votre écoute si vous êtes motivé pour faire un stage dans notre équipe. Nous sommes très intéressés par des profils très variés, en particulier si vous avez une expertise générale en biologie moléculaire et cellulaire avec un intérêt marqué pour l’interdisciplinarité (analyse d’image par IA, microfluidique, etc). Nous recherchons également des étudiants avec un profil de physicien / ingénieur / médecin.
Nous avons deux stages postdoctoraux ou thèses financés sur des projets ANR qui sont décrits plus bas. Merci de contacter Gilles pour plus d’information : charvin[at]unistra.fr
La levure bourgeonnante est un modèle reconnu pour étudier le vieillissement à l’échelle cellulaire : une cellule mère peut effectuer un nombre de division limité avant d’entrer en sénescence et de mourir. Malgré l’identification de nombreux gènes qui déterminent la longévité réplicative, le mécanisme qui contrôle la transition vers l’état sénescent reste très mal compris, en particulier, parce la grande variabilité entre cellules empêche de déchiffrer les relations causales entre les différents marqueurs de vieillissement en travaillant sur des populations. Dans ce contexte, nous avons récemment développé une plateforme de microscopie permettant de suivre et quantifier la dynamique des divisions successives et de marqueurs fluorescents à haut débit de manière quantitative. Le but du projet sera d’abord d’utiliser cette nouvelle méthodologie pour classifier de manière semi-systématique l’ordre d’apparition de marqueurs d’entrée en sénescence. Ensuite, nous utiliserons des mutants spécifiques qui étendent la longévité pour déterminer comment ils impactent l’apparition des marqueurs et ainsi comprendre le scénario d’entrée en sénescence réplicative.
Dans des conditions spécifiques de croissance en chémostat, les populations de cellules de levure se synchronisent spontanément pour subir des oscillations métaboliques soutenues, qui semblent être étroitement couplées à la croissance et à la division cellulaire. L'ensemble de ce comportement oscillatoire est appelé le cycle métabolique de la levure (YMC). De manière intrigante, notre laboratoire et d'autres ont récemment montré que les oscillations métaboliques persistent en l'absence de division cellulaire et semblent même être importantes pour déterminer l'entrée et la sortie du cycle cellulaire. De plus, nous avons démontré que la signalisation redox est impliquée dans l'émergence d'un comportement oscillatoire métabolique collectif stable et dans le couplage de l'état métabolique oscillatoire à la division cellulaire dans le contexte du YMC. Des études récentes révèlent l'existence d'oscillations métaboliques, de signalisation redox et d'activité de la protéine kinase A au niveau de la cellule unique. En accord avec le CMJ, ces oscillations peuvent être couplées à la division cellulaire et semblent être importantes pour réguler l'entrée et la sortie du cycle cellulaire, mais elles peuvent aussi persister indépendamment de la division cellulaire. Cependant, il n'est pas clair si les cycles métaboliques observés au niveau de la cellule unique correspondent à ceux observés dans les populations synchronisées par le YMC. La base mécaniste des cycles métaboliques dans les deux systèmes est totalement inconnue et les relations causales exactes, l'interférence
et l'interaction entre les cycles métaboliques et la division cellulaire restent insaisissables. Dans ce projet de thèse, nous développerons une nouvelle méthodologie qui fusionne les mesures dynamiques à l'échelle de la population avec le suivi de cellules uniques par microfluidique. En combinant notre expertise dans la génétique de la levure, les nouveaux capteurs redox codés génétiquement, l'imagerie quantitative de cellules vivantes, la microfluidique et les cultures en chemostat, nous éluciderons l'hétérogénéité de la population en termes de cycles métaboliques et de division cellulaire avec une résolution spatiale et temporelle jusqu'ici impossible à atteindre. En outre, nous aborderons le rôle de la signalisation redox et de l'activité de la protéine kinase A dans le couplage de la division cellulaire avec le métabolisme oscillatoire. En combinant nos approches avec des analyses computationnelles, nous ferons des pas importants vers le déchiffrage des principes fondamentaux qui gouvernent l'émergence des oscillations métaboliques, l'élucidation de leurs avantages potentiels en termes de fitness dans des environnements fluctuants et la compréhension de leur pertinence pour la division cellulaire.
