Projet ANR-08-JCJC-0103 – PrinciP : Primary Cilium Positioning
Programme : Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs (JCJC) 2008
Année de financement : 2008
Coordinateur du projet : COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE (COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE)
Partenaires : Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
Montant : 295776.0 euros
Date de début : 2009
Durée : 36 mois
Résumé : Les cellules entièrement différenciées ne se divisent plus. Lorsqu'une cellule sort du cycle cellulaire, elle entre en quiescence. Le centrosome quitte le centre de la cellule, migre à la périphérie et se fiche dans la membrane plasmique où il constitue le corps basal à partir duquel pousse le cil primaire. Ce cil est une excroissance cellulaire qui sert d'antenne à la cellule en collectant des signaux biochimiques ou en jouant le rôle de transducteur en réponse à des contraintes mécaniques. On le retrouve sur la plupart des cellules de notre corps. Son absence provoque des malformations embryonnaires graves et son disfonctionnement est à l'origine de nombreuses pathologies. L'objectif de notre équipe est d'étudier la formation et la fonction du cil primaire. Nous sommes intéressé par les mécanismes qui régulent la position du cil à la surface de la cellule. En effet, cette position pourrait jouer un rôle déterminant sur sa fonction d'intégration spatiale des signaux et sur l'ensemble de la disposition des compartiments intracellulaires. Les premières observations en microscopie électronique du cil primaire montrent que le corps basal est un point de rencontre singulier entre les trois réseaux du cytosquelette que sont les filaments intermédiaires, l'actine et les microtubules. Ceci suggère que la position du cil dans la cellule est le fruit d'une coopération entre les trois réseaux.. Nous nous proposons donc d'étudier les lien mécaniques et fonctionnels qui pourraient exister entre l'architecture du cytosquelette, la définition de la polarité cellulaire et le positionnement du cil primaire. Nous étudierons plus particulièrement le rôle des contacts cellule-cellule et cellule-matrice extracellulaire dans la modulation de l'architecture du cytosquelette et le positionnement du cil primaire. Notre stratégie expérimentale repose sur l'utilisation des techniques de micro-fabrication pour manipuler le micro-environnement cellulaire. D'une part, nous utiliserons des techniques de fabrication de micro-patrons plans pour cellules individuelles que nous maîtrisons déjà au laboratoire. D'autre part nous développerons de nouvelles techniques pour manipuler et observer en video-microscopie des arrangements multicellulaires stables et stationnaires à deux et à trois dimensions. Ces techniques permettent d'effectuer des analyses automatisées et quantitatives de la morphologie et de l'organisation interne des cellules. Ainsi nous analyserons l'effet du microenvironnement cellulaire en mesurant la position du cil et en la rapportant à la disposition spatiale des ancrages que la cellule établira avec ses voisines et avec la matrice extracellulaire. Nous essaierons d'interpréter ces mesures au regard de la structure des différents réseaux du cytosquelette. Nos interprétations seront couplées avec le développement d'un modèle physique des contraintes mécaniques impliquées dans le positionnement du cil. Des simulations numériques du modèle nous serviront à progresser en comparant ses prédictions aux résultats expérimentaux. L'ensemble des allers et retours entre les bases fondamentales du modèle, les simulations numériques et les résultats expérimentaux devrait nous permettre d'identifier les paramètres mécaniques impliqués dans le positionnement du cil et de mettre à jour certaines des lois physiques qui gouvernent l'architecture des cellules.