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Optogénétique : vers le contrôle spatial de la signalisation cellulaire

publié le , mis à jour le

L’optogénétique constitue un ensemble d’outils récents qui utilisent des molécules photosensibles pour active ou inhiber des processus cellulaires par la lumière. Ces méthodes ont pour avantage de pouvoir créer des perturbations locales dans le temps et l’espace, contrairement aux approches génétiques et pharmacologiques qui perturbent l’ensemble de la cellule et souvent de façon permanente. Ainsi les méthodes d’optogénétiques sont particulièrement intéressantes pour étudier la coordination spatio-temporelle des processus de signalisation qui gouvernent les comportements des cellules durant, par exemple, la migration ou la division.

Dans l’équipe, nous utilisons le système optogénétique Cry2/CIBN : l’absorption de lumière bleue provoque un changement de configuration de Cry2 qui s’associe alors à CIBN, lui-même fixé à la membrane (voir figure). Si Cry2 transporte une protéine de signalisation, des voies de signalisation pourraient être activées par ce recrutement à la membrane.
Le travail proposé aura pour but de caractériser la résolution spatiale de la réponse moléculaire en fonction des conditions d’irradiation. Pour cela, un montage de microscopie est en cours de construction qui combine une matrice de micro-miroirs (DMD pour Digital Micromirrors Device) pour structurer spatialement la stimulation, et une voir d’imagerie avec excitation par onde évanescente (TIRF pour Total Internal Reflection Fluorescence) pour visualiser le recrutement de Cry2 sur la membrane basale de la cellule. Une première étape consiste à caractériser et optimiser la résolution spatiale de la réponse induit par la lumière. Ensuite, nous étudierons la réponse de la cellule à l’activation de protéines de signalisation en fonction de la taille/position/forme des zones activées.
Le/la stagiaire pourra être amené à travailler, selon son profil et ses préférences, sur le montage optique, le programme de contrôle des différents instruments, et sur les mesures en cellules vivantes. Ce travail aura lieu dans une équipe interdisciplinaire comprenant physiciens, opticiens et biologistes. Il/elle collaborera avec une étudiante en thèse qui travaille déjà sur ce projet.

Contact :

Irène Wang – tél. 04 76 51 47 29 – irene.wang@univ-grenoble-alpes.fr

Antoine Delon – tél. 04 76 63 58 01– antoine.delon@univ-grenoble-alpes.fr

Optogénétique