Doctorant en biophysique (H/F)

Sujet de thèse :
Titre : Couplage entre photosynthèse et motilité par glissement chez la microalgue Chlamydomonas reinhardtii : étude expérimentale et modélisation des dynamiques bistables

Contexte scientifique : Les microorganismes photosynthétiques jouent un rôle majeur dans les cycles biogéochimiques et constituent des modèles privilégiés pour comprendre les mécanismes d'adaptation des systèmes vivants à leur environnement. Parmi eux, la microalgue unicellulaire Chlamydomonas reinhardtii est considérée comme un organisme modèle en biophysique grâce à sa capacité à combiner motilité active, perception lumineuse et photosynthèse [1].
Si la nage et la phototaxie ont été largement étudiées, un mode de déplacement particulier demeure encore mal compris : la motilité par glissement (ou « gliding ») [2]. Lorsqu'elles sont en contact avec une surface, les micro-algues peuvent se déplacer le long de leur axe principal grâce à l'interaction entre les flagelles et le substrat. Des résultats préliminaires obtenus au laboratoire révèlent que dans leur motilité en glissement les micro-algues n'effectuent pas un déplacement continu mais alternent entre deux positions spatiales préférentielles. Cette dynamique évoque un comportement bistable, similaire à celui observé dans d’autres contextes, dont l'origine physique et biologique demeure inconnue [3]. En parallèle, plusieurs travaux suggèrent que la photosynthèse [4] pourrait influencer directement les réponses motrices de la cellule, mais aucun lien quantitatif n'a encore été établi entre l'état bioénergétique d'une cellule individuelle et sa dynamique de glissement.
Cette thèse vise à combler cette lacune en étudiant simultanément la motilité et l'activité photosynthétique à l'échelle de la cellule unique.

Problématique scientifique :
- Quels paramètres lumineux contrôlent l'apparition de comportements bistables lors du glissement ?
- Existe-t-il une corrélation entre cette bistabilité et l'état photosynthétique de la cellule ?
- Comment intégrer les processus bioénergétiques dans une description physique quantitative de la motilité ?

Objectifs de la thèse :
1) Caractériser quantitativement la bistabilité du glissement
Le/La doctorant(e) étudiera les trajectoires de cellules glissantes soumises à différents régimes lumineux afin de (i) déterminer les conditions d'apparition de la bistabilité ; (ii) mesurer les temps de résidence dans chaque état ; (iii) quantifier les distributions de vitesse et de position ; (iv) construire des diagrammes de phase en fonction des paramètres lumineux.
2) Développer une mesure de la photosynthèse à l'échelle de la cellule unique
La thèse participera au développement d'une plateforme expérimentale combinant microscopie, suivi automatique de cellules et fluorométrie PAM (Pulse Amplitude Modulation). Cette instrumentation permettra de mesurer en temps réel des paramètres photosynthétiques tels que le rendement effectif de l
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