Renouveler la paroi des microtubules pour organiser le neurone – MicRON

Une architecture unique du cytosquelette permet au neurones d'établir une arborisation complexe et polarisée, puis de la maintenir pendant des décennies tout en assurant son adaptation nécessaire au processus cognitifs. En particulier, les microtubules, polymères dynamiques de tubuline, forment les rails de transport pour les composants neuronaux et permettent un équilibre subtil entre stabilité et plasticité. Les microtubules croissent et rétrécissent par leur extrémité, mais nous savons désormais qu'ils peuvent aussi se régénérer en échangeant directement la tubuline qui les compose. Notre projet se concentre sur l'existence et le rôle de ce renouvellement interne dans le réseau de microtubules neuronaux, car il s'agit probablement d'un mécanisme important qui permet un renouvellement progressif sans perte des voies de transport. Notre consortium réunit deux équipes renommées, l'une pour l'étude du cytosquelette neuronal, l'autre pour la découverte de la réparation des microtubules et de ses mécanismes moléculaires. Nous développons actuellement des approches optimisées de micro-manipulation cellulaire et de nanoscopie pour visualiser pour la première fois le renouvellement des microtubules à l'échelle structurale dans les neurones. Nous allons cartographier le renouvellement des microtubules au cours du développement neuronal à différentes échelles, et établir sa régulation par les protéines associées aux microtubules et les moteurs protéiques. Nous explorerons la pertinence fonctionnelle de ce mécanisme de renouvellement interne en nous concentrant sur l'événement fondamental qu'est l'émergence de la polarité neuronale. Nous émettons l'hypothèse que la spécification d'un axone unique à partir de neurites indifférenciés est pilotée par une boucle de rétroaction centrée sur l'endommagement et le renouvellement du réseau de microtubules, boucle que nous dissèquerons en utilisant des approches innovantes de manipulation cellulaire. Grâce à la combinaison de nouvelles idées et de nouvelles techniques, ce projet apportera des informations fondamentales sur la morphogenèse neuronale et les mécanismes de la polarité cellulaire.