– Cymempol

Les cellules doivent être capable de moduler leur forme pour assurer leur fonction au sein d'un organisme. La mise en place de la polarité intracellulaire joue un rôle déterminant dans le contrôle de la morphogenèse. Les processus qui contrôlent l'élaboration de cette polarité sont conservés au cours de l'évolution et sont partagés par de nombreux types cellulaires. Une polarisation est établie sein de la cellule par un contrôle de la distribution spatiale de protéines. Dans la plupart des cas, cette asymétrie est assurée en relation étroite avec des moteurs moléculaires qui se déplacent le long des réseaux du cytosquelette, en particulier le long des microtubules. Le trafic vésiculaire joue un rôle central dans le contrôle de la répartition asymétrique de protéines au sein de la membrane plasmique. La distribution asymétrique des protéines cytosoliques est souvent établie par une localisation préalable de leurs ARN messagers par des moteurs moléculaires qui se déplacent le long du cytosquelette. Une régulation stricte du routage des ARN messagers permet un contrôle spatial et temporel, précis de la production et de la distribution de protéines. Ce processus est utilisé dans de nombreux types cellulaires par exemple dans les cellules neuronales et les cellules germinales. D'autre part ce processus joue un rôle important dans la mise en place des axes de polarités au cours du développement de nombreux organismes. La compréhension des mécanismes qui contrôlent la spécificité du transport intracellulaire est un important problème à élucider pour comprendre les modes de régulation la polarité intracellulaire. Des résultats récents, incluant nos travaux sur la protéine Rab6, indiquent que le transport asymétrique d'ARN est contrôlé par le trafic membranaire. Dans ce projet, nous analyserons les relations entre le cytosquelette et le trafic membranaire sur le contrôle du transport polarisé dans un organisme vivant. Nous avons choisi l'ovocyte de drosophile qui est une cellule polarisée de taille conséquente au sein de laquelle le transport asymétrique est aisé à suivre. Les questions posées n'ont été jusqu'à présent que très peu étudiées in vivo. Ce projet de recherche est à l'interface de la biologie cellulaire et de la biologie du développement. Il fait appel à des techniques de génétique, de microscopie optique de pointe et de biochimie. La complémentarité des deux partenaires (Antoine Guichet : expérience du développement chez la drosophile, étude de l'impact des microtubules sur le transport polarisé ) et (Bruno Goud : étude de la régulation du transport vésiculaire) est un élément essentiel pour la réalisation de ce projet de recherche. Nous aborderons en particulier les points suivants: 1) Quel est le mode d'organisation du réseau de microtubules qui lui permet de contrôler à la fois la diversité et la spécificité du transport polarisé ? Nous étudierons comment le contrôle de l'ancrage des extrémités plus des microtubules au cortex membranaire ainsi que la régulation des modification post-traductionnelles de la tubuline alpha, influencent l'organisation du réseau de microtubules, le déplacement des moteurs moléculaire et le transport polarisé. 2) Comment le trafic membranaire et le transport vésiculaire contrôlent la localisation d'ARN messagers ? Nous analyserons le rôle des endosomes, et plus particulièrement celui des endosomes de recyclage, dans ce processus. Nous étudierons aussi le rôle exact des protéines Rab6, Rab11 et Bicaudal D dans le transport polarisé d'ARNm. Enfin nous chercherons à savoir si le trafic membranaire est aussi requis pour le transport apical d'ARN dans les cellules épithéliales de l'embryon de drosophile. 3) Comment le trafic membranaire et le transport vésiculaire contrôlent l'organisation du cytosquelette ? Nous allons étudier en détail la relation entre le réseau d'actine et la protéine Rab6. Nous analyserons l'impact de cette relation sur le trafic membranaire ainsi que sur l'org..