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Forces, forme et structure des cellules vivantes

publié le , mis à jour le

Les cellules vivantes peuvent prendre des formes très différentes selon leur environnement. L’organisation des polymères qui forme leur squelette reflète ces différences. Par des approches de rhéologie, on cherche à analyser l’équilibre mécanique des cellules.

Les cellules vivantes sont dotées d’un cytosquelette formé de chaînes polymériques qu’elle réarrangent en permanence, reliées entre elles (réticulées) par des liens moléculaires temporaires, qui ne durent que quelques secondes. À ces liens s’ajoutent les moteurs moléculaires, capables d’exercer des forces contractiles au sein du cytosquelette. Ces forces sont transmises à l’environnement de la cellule via des molécules d’adhésion, lui permettant de déformer son substrat et, par un mécanisme encore mal compris, de se déplacer.

En utilisant des techniques de microscopie optique (dont la fluorescence des molécules clé de ces mécanismes) en conjonction avec des mesures de forces de traction sur cellule unique (dispositif à microplaques) , nous avons pu caractériser le comportement mécanique du cytosquelette (Mitrossilis et al, 2009 et 2010) et démontrer qu’un modèle rhéologique (Etienne et al., 2015) pouvait prédire des comportements complexes de modulation de la force cellulaire selon la rigidité de son environnement.

Cependant, notre modèle n’inclut pour l’instant pas les mécanismes de transmission des forces au substrat via les adhésions. L’objectif de ce stage est d’explorer les possibilités de modéliser la contribution de l’adhésion en utilisant des résultats d’expériences permettant de visualiser la géométrie des zones adhérentes simultanément avec les mesures des forces transmises au substrat (Fouchard et al, 2014).

Contact :
Jocelyn Etienne <jocelyn.etienne@univ-grenoble-alpes.fr>

Atef Asnacios <atef.asnacios@univ-paris-diderot.fr>