Assemblages génétiquement encodés en cellules vivantes pour contrôler les processus biochimiques H/F

Sujet de thèse :
Les condensats biomoléculaires, assemblages dynamiques et acteurs clés de l’organisation des
cellules : Les cellules contiennent des millions de biomolécules qui interagissent pour assurer des
fonctions essentielles telles que la production d’énergie et le recyclage des déchets. Une question clé est
de comprendre comment ces molécules s’assemblent au bon moment et au bon endroit pour réaliser ces
processus. Les condensats biomoléculaires, des assemblages micrométriques dynamiques, sont des
éléments centraux de l’organisation cellulaire. Des expériences récentes ont montré que les transitions
de phase pourraient expliquer comment des biomolécules peuvent condensent en assemblages
dynamiques. Des exemples aussi variés que la formation des usines virales et de granules de stress, ainsi
que les synapses neuronales, sont de plus en plus considérés comme étant régulés par des transitions de
phase. Malgré des avancées majeures, leur étude quantitative reste limitée. Les condensats
biomoléculaires sont des objets complexes, et leur composition biochimique et leur dynamique restent
mal comprises. Développer de nouveaux outils d’analyse et de manipulation est donc essentiel pour
mieux appréhender leur rôle cellulaire.

Objectifs.
Objectif 1 : Conception d’échafaudages protéiques pour induire une séparation de phase
intracellulaire – Approche rationnelle et conception de novo
Le premier objectif est le développement d’échafaudages protéiques permettant l’assemblage et le
désassemblage contrôlé de condensats avec des propriétés biophysiques ajustables. Les designs
développés précédemment dans l’équipe ont permis d’étudier la formation de condensats modèles au
sein de cellules vivantes pour des études biochimiques [1-6], mais le manque de contrôle temporel précis
et la disponibilité limitée d’échaffaudage multivalents restreint les applications visées. Pour surmonter
ces limites, nous introduirons de nouvelles stratégies de dimérisation pour une induction rapide (échelle
de la minute) et nous enrichirons le choix d’échafaudage multivalent. Ces nouveaux objects permettront
d’ajuster les propriétés biophysiques des condensats(dynamique d’échange, viscosité..).
Objectif 2 : Preuve de concept d’application : Perturbation réversible du métabolisme
cellulaire
Le deuxième objectif est d’utiliser des condensats artificiels pour manipuler le métabolisme lipidique en
piégeant de manière réversible des organites clés pour le métabolisme tels que les gouttelettes lipidiques
(LDs) et les mitochondries. Ces condensats perturberont la dynamique des organites, redirigeront les
flux lipidiques et modifieront le métabolisme. Nous évaluerons les changements métaboliques liés aux
perturbations des LDs et des mitochondries, en portant une attention particulière aux vulnérabilités des
cellules cancéreuses (comme la ferroptose). Cette approche pourrait révéler de nouvelles stratégies pour
cibler les voies métaboliq
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