Regulation de la fluidité du cytoplasme par réorganisation des réseaux d'actine pour le positionnement des organelles. – CytoActinPos

La régulation et la fonction de la mécanique du cytoplasme restent mal comprises. Le cytoplasme est un milieu très visqueux (~1000 fois plus que l'eau) et également élastique, comme un gel mou. Ces propriétés posent des défis pour l'organisation cellulaire et le transport des organites. En effet, un cytoplasme rigide va stabiliser la position des organites, mais le cytoplasme doit également être suffisamment fluide pour permettre le transport d'organites de différentes tailles (vésicules, noyaux ou fuseaux mitotiques). Comme la mécanique du cytoplasme dépend largement de mailles d’actine enchevêtrées, nous proposons ici que le mouvement et le transport des organites peuvent réorganiser localement les réseaux d'actine, pour créer des régions de cytoplasme plus fluides localement qui leur permettent d'être déplacés par des moteurs moléculaires. Dans un premier volet, nous utiliserons des pinces magnétiques in vivo pour déplacer des objets dans le cytoplasme de grandes cellules zygotes vivantes, et développerons des reconstitutions in vitro et in silico de réseaux d'actine cytoplasmique pour comprendre comment l'actine se réorganise autour d'objets déplacés sous force grâce à des pinces optiques. Ces expériences et modèles nous permettront d'explorer les prérequis moléculaires des réseaux d'actine qui déterminent l'élasticité du cytoplasme et favorisent sa fluidisation sous force. Dans un deuxième volet, nous utiliserons des expériences in vivo et in vitro pour tester comment le transport le long des microtubules peut réorganiser localement les réseaux d'actine. Cela nous permettra de dévoiler l'importante mécano-régulation du cytoplasme par ces deux composants du cytosquelette et leur fonction dans la régulation du positionnement des centrosomes et du fuseau ainsi que pour la ségrégation des chromosomes. De manière générale, ces études apporteront une meilleure compréhension de la régulation des réseaux d'actine et de la mécanique du cytoplasme pour l'organisation cellulaire.