Sondes fluorescentes sensibles à l'environnement pour l'étude des condensats biomoléculaires – PROBIC

Les condensats biomoléculaires (BC) sont des objets microscopiques intracellulaires formés par un mélange de protéines et d’ARN appelé séparation de phase liquide-liquide (SPLL). Ils jouent de nombreux rôles dans la physiologie cellulaire et interviennent dans le cas de mauvaise régulation de la SPLL dans de nombreux états pathologiques, tels que les maladies neurodégénératives. L'état physique des BC peut varier largement allant de gouttelettes fluidiques à des agrégats de type gel et solide, en fonction de la composition moléculaire de la phase condensée et des conditions physicochimiques. Il est essentiel de pouvoir étudier les propriétés viscoélastiques de ces condensats afin de comprendre leurs rôles biologiques. En effet, ces propriétés jouent un rôle majeur dans la mobilité interne et les taux d'échanges des molécules incorporées dans ces condensats biomoléculaires, et peuvent donc moduler les effets biologiques. Les techniques de microrhéologie peuvent être utilisées pour l’étude des propriétés viscoélastiques mais comportent toutefois des inconvénients comme la destruction des condensats, le temps de mesures et d’analyses des données et la faible sensibilité de la technique. Afin de permettre l’étude des propriétés viscoélastiques de BC, je propose de synthétiser des biomolécules marquées avec des sondes fluorescentes sensibles l’environnement et d’étudier la formation de BC par des techniques de fluorescence plus sensibles, rapides, sans perte des échantillons analysés et, surtout, avec une resolution sous-gouttelette. Ce projet est hautement multidisciplinaire allant de la synthèse chimique de fluorophores, du marquage de biomolecules par bioconjugaison et de la caractérisation spectroscopique de ces biomolécules marquées jusqu’à l’étude par imagerie de fluorescence. Les nouvelles sondes fluorescentes décrits dans ce projet seraient d'un intérêt majeur pour de nombreux spécialistes du monde académique en recherche fondamentale.