Motilité d'objets de taille cellulaire basée sur l'actine – MOVING

La réalisation d’une cellule artificielle représente un des grands défis scientifiques contemporains. Recréer une cellule « vivante » constituerait en effet une véritable révolution, autant d’un point de vue fondamental - car une telle cellule permettrait d’identifier les éléments constitutifs du vivant - que d’un point de vue appliqué - la cellule artificielle ouvrant la voie vers la synthèse de matériaux vivants.

Dans le projet MOVING, nous proposons de relever ce défi en mettant en œuvre un objet de taille cellulaire dont le mouvement serait contrôlé par la dynamique interne d’un réseau d’actine reconstitué à partir de protéines purifiées. Dans un premier temps, nous étudierons les conditions biochimiques associées à un équilibre entre la polymérisation de l’actine à la surface interne de notre objet et la contractilité du réseau d’actomyosine en son centre. Grâce à l’utilisation de composés purifiés, nous pourrons également identifier précisément les conditions biochimiques permettant de maintenir le système dans un état dynamique stationnaire pendant plusieurs heures. Nous étudierons ensuite comment le couplage entre la contractilité et la dynamique de l’actine à la surface interne de notre objet permet de transmettre efficacement des forces à un substrat pour générer un mouvement dirigé. Enfin nous mettrons en place un système dans lequel le déclenchement et la direction du mouvement peuvent être contrôlés par un signal extérieur ou en réponse à des propriétés environnementales. Ces approches expérimentales seront confrontées à des modélisations théoriques reliant la dynamique interne de notre objet aux propriétés de son mouvement résultant.