Blanc SVSE 2 - Sciences de la vie, de la santé et des écosystèmes : Biologie cellulaire, développement

Dynamique du déterminisme analogique/numérique du codage de l’information par le nœud de signalisation des protéines Ras – nanoDIGICODE

Résumé de soumission

NanoDIGICODE est un projet dont l’objectif est de réaliser des avancées significatives tant conceptuelles que technologiques dans le domaine de la biologie et la santé grâce à une collaboration étroites et complémentaires entre les partenaires du projet.

D’un point de vue fondamental, ce projet cherche à élucider les mécanismes moléculaires permettant à une cellule de s’engager de manière décisive (interprétation digital du signal) à un processus graduel (signal analogique) associé à des quantités croissantes d’un ligand engageant un récepteur. Nous proposons d’analyser plus spécifiquement comment les petites GTPase Ras qui représentent un nœud critique à la croisée de nombreuses vois de signalisation permettent à une cellule d’interpréter un signal « analogique » en une réponse « digitale ». Nous comparerons entre autre ce nœud de signalisation dans la voie d’activation du récepteur à l’EGF avec celle associée aux récepteurs des lymphocytes T.

Expérimentalement, ce projet s’appuie sur la mise en œuvre d’approches biophotoniques développées à l'état de l'art. Les mesures basées sur la spectroscopie par corrélation de fluorescence et méthodes dérivées nous permettrons d’accéder avec la meilleure résolution temporelle à la dynamique d’organisation de cette voie de signalisation. Les observations basées sur les nouvelles techniques de microscopies ultra-résolues par imagerie de molécules individuelles nous permettrons de quantifier le nombre et la densité de distribution des partenaires moléculaires du nœud Ras. Ces observations seront réalisées dans des conditions préservant au mieux l’intégrité physiologique des cellules (préparation des échantillons biologiques par un processus de vitrification de l’eau par refroidissement ultra rapide (injection d’azote liquide à 2000 bars). Enfin, en combinant ces approches avec les pinces optiques holographiques récemment développées dans le laboratoire, nous chercherons à disséquer les étapes initiales de l’activation des protéines Ras en délivrant de manière spatio-temporellement contrôlée des quantités définies de ligand conduisant au recrutement d’un nœud de signalisation des petites GTPase Ras.

Parallèlement, nous poursuivrons notre effort en développant des outils d’analyse robuste permettant d’accéder à une quantification fiable d’observables pertinents. Enfin, nous développerons un volet théorique intégrant au mieux l’ensemble des quantifiables extraits de nos observations afin de modéliser les mécanismes moléculaires conduisant la cellule à interpréter les signaux d’activation.

Au final, nous escomptons, à partir de la somme importante d’observables que nous aurons été en mesure de quantifier, comprendre comment une cellule compte et intègre les signaux lors de l’activation d’un de ses récepteurs membranaires.

Coordination du projet

Didier Marguet (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE PROVENCE) – marguet@ciml.univ-mrs.fr

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

CNRS DR12-IF-PhyTI CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE PROVENCE
CNRS DR12-IF-MOSAIC CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE PROVENCE
CNRS DR12 - CIML CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE PROVENCE

Aide de l'ANR 600 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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