Thèse soutenue le 05 décembre 2012 pour obtenir le grade de Docteur de l'Université de Grenoble, Spécialité : Biologie cellulaire

Résumé :
Le cytosquelette de microtubule (MT) est essentiel dans de nombreux processus cellulaire. Il est notamment impliqué dans le trafic intracellulaire, la division cellulaire, la modification et le maintien de la forme de la cellule. En fonction du type cellulaire ou de son état de différenciation, les réseaux de MT vont adopter des architectures différentes. Ces organisations sont définies par des contraintes géométriques intracellulaires et l'activité moléculaire de nombreuses protéines associées aux MT (MAP). Parmi ces protéines, des membres de la famille des MAP65s ont été identifiés. In vitro, elles forment des ponts entre les MT pour les organiser en faisceaux. Le but de mon travail de thèse a été d'étudier in vitro le rôle de MAP65s dans l'auto-organisation d'un réseau de faisceaux de MT. 

Dans un premier temps, j'ai mis au point un système biomimétique utilisant la technique de « micro-patterning » qui imposent une géométrie d'assemblage pour les MT dans des limites qui se rapprochent de celles observées dans les cellules. Cette méthode permet de contrôler précisément l'assemblage des MT à partir de zones dont les formes, la taille et la distribution des unes par rapport aux autres sont définies. Pour valider cette technique, j'ai reconstitué des réseaux qui miment des architectures cellulaires (i.e. modules du fuseau mitotique). 
Dans un deuxième temps j'ai étudié le rôle de MAP65s dans l'auto-organisation de réseaux de faisceaux de MT, et plus particulièrement l'étape de co-alignement entre MT dynamiques et dispersés. J'ai montré que MAP65-1 de plante et son orthologue chez la levure, Ase1, diminuent fortement la longueur de persistance de MT isolés ou organisés en faisceaux. Cet assouplissement leur permet de se déformer et donc de se co-aligner pour former des faisceaux lorsqu'ils se rencontrent à des angles de rencontre élevés. L'augmentation de flexibilité est due à l'interaction du domaine de liaison de MAP65-1/Ase1 avec la lattice des MT. 
Ces résultats suggèrent que la diminution de la rigidité des MT contrôle dans les cellules l'issue des événements des rencontres entre MT. De façon plus générale, la modulation des propriétés mécaniques des MT par des MAP représente un nouveau mécanisme pour réguler la plasticité des réseaux de MT dans les cellules eucaryotes.

Jury :
Président : M. Carsten Janke
Rapporteur : M. Matthieu Piel
Rapporteur : M. François Nedelec
Examinateur : Mme Isabelle Arnal
Membre : Mme Marylin Vantard
Directeur de thèse : M.​ Laurent Blanchoin

Mots-clés :
microtubule, MAP 

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