Thèse soutenue le 14 juin 2021 pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Physique pour les Sciences du Vivant

Résumé :
Il est communément admis que le microtubule (MT) s’allonge et se raccourcit à son extrémité, lieu de grande instabilité dynamique. Récemment, nous avons découvert que le MT présentait une dynamique inattendue au niveau de sa paroi (lattice), proposant de nouveaux mécanismes de régulation sur la stabilité du MT. Notre hypothèse était que les défauts structurels de la paroi favorisaient les échanges de dimères de tubuline.
Nous avons développé plusieurs stratégies pour visualiser et quantifier cette dynamique. Nous avons modulé la quantité de défauts dans la paroi du microtubule et mesuré l'impact sur la durée de vie des microtubules ainsi que sur le renouvellement des dimères le long de celui-ci en présence de tubuline. Nous avons ainsi constaté qu’une augmentation de la vitesse d'élongation augmentait la fréquence des défauts et le renouvellement du microtubule.
In vivo, le fonctionnement des microtubules est dépendant des protéines qui lui sont associées (MAP). Les moteurs moléculaires par exemple ont un rôle primordial dans la cellule et ont un fort impact sur la régulation de la dynamique des microtubules à leurs extrémités. Pendant ma thèse j’ai cherché à savoir si ces moteurs pouvaient impacter la dynamique interne au microtubule le long de sa paroi.
J’ai montré que, en se déplaçant sur la paroi non stabilisée du microtubule, les moteurs moléculaires étaient capables de créer et amplifier des défauts préexistants, provoquant la destruction du microtubule, ou son renouvellement en présence de tubuline libre dans le milieu.
Cette découverte nous permet de supposer qu'il existe une dynamique de la paroi des microtubules impliquant des échanges de dimères, ainsi qu’un rajeunissement des microtubules dans les systèmes physiologiques.

Jury :
Présidente : Madame Isabelle Arnal
Rapporteur : Monsieur Christian Poüs
Rapporteur : Monsieur Nicolas Minc
Examinatrice : Madame Stéphanie Miserey-Lenkei
Directeur de thèse : Monsieur Laurent Blanchoin
Co-directeur de thèse : Monsieur Manuel Thery

Mots clés :
Micropatterning, reconstitution in vitro, Microfluidique, Microtubule, MAP, Réparation, Kinésine, Rajeunissement, moteur moléculaire

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