Empreintes cellulaire et moléculaires de la diversité synaptique à l’échelle nanométrique – NanoSYNDIV

La diversité fonctionnelle synaptique est essentielle à la perception. Pourtant, les bases de cette diversité restent inexplorées. Nous émettons l'hypothèse que les variations de nombre et positions des vésicules pré-synaptiques ainsi que le mécanisme contrôlant leurs fusions, spécifiques à chaque synapse, contribuent à la diversité fonctionnelle. En utilisant le cortex somatosensoriel de la souris nous identifierons les mécanismes moléculaires et biophysiques sous-jacents à la diversité des synapses excitatrices et inhibitrices (fortes et faibles), responsables de la perception sensorielle. De nombreuses molécules influençant le comportement synaptique ont été identifiées chez la drosophile. Nous proposons ici d'utiliser l'imagerie super-résolution des molécules synaptiques pour identifier leurs partenaires et caractériser leur architecture à l'échelle nanométrique (empreinte moléculaire), ce qui influe finalement sur la distance entre les canaux calciques et les vésicules synaptiques. Afin d'établir une relation structure-fonction, nous estimerons les distances de couplage en utilisant approches optiques et biophysiques à niveau des boutons simples. Enfin, les expériences causales seront effectuées par modifications génétiques (édition de gènes Crisper/Cas9) des principales protéines de la zone active, pour confirmer leur rôle spécifique dans le réglage de la distance de couplage. Nous nous attendons à élucider les règles moléculaires générales définissant la diversité fonctionnelle dans tout le cerveau. En raison de l'implication de protéines présynaptiques dans plusieurs troubles du cerveau et la nature moléculaire et l'étendue transversale de notre étude, cette recherche fournira une base pour les interventions thérapeutiques futures.