Mesure de l'heterogeneité des systèmes biologiques par spectroscopie de forces – BioHETER

Chaque système biologique, qu'il s'agisse d'une protéine, d'une bicouche lipidique, d'un acide nucléique ou d'une liaison récepteur-ligand, peut exister sous un certain nombre de formes ou d'états différents. Par conséquent, un système biologique est hétérogène par nature. L'origine de cette hétérogénéité peut être due à des différences de structure, de dynamique conformationnelle et de nature moléculaire des composants individuels. Souvent cachée dans les mesures de moyennes d'ensemble, seul l'avènement des techniques à molécules uniques a permis d'explorer et de quantifier directement cette hétérogénéité en observant les molécules une par une. Le but de ce projet est de déchiffrer la nature de cette hétérogénéité. Pour atteindre cet objectif, nous mesurerons les forces nécessaires pour perturber les systèmes biologiques individuels. La signature des forces fournira des informations sur l'état du système, ce qui nous permettra de quantifier l'hétérogénéité. Nous utiliserons des nano-outils pour sonder les forces requises pour déplier les protéines, rompre les liaisons et perforer les membranes à la plus haute résolution temporelle, d'abord sur des systèmes isolés, puis sur des cellules vivantes. Cela nécessitera une nanotechnologie de pointe avec un logiciel de contrôle avancé et de nouveaux algorithmes d'analyse des données. La modélisation et les simulations théoriques nous permettront d'interpréter les résultats et de reconfigurer les expériences pour mieux comprendre les origines de l'hétérogénéité de chaque système. Les résultats attendus permettront d'éclairer presque tous les processus biologiques, de la reconnaissance immunitaire pendant une infection aux pathologies impliquant l'agrégation de protéines.