Comprendre les mécanismes de la dynamique membranaire ciliaire chez les mammifères – CILIAMIC

Les cils sont essentiels à de nombreuses fonctions sensorielles et motiles chez les vertébrés, et les dysfonctionnements des cils entraînent des troubles sévères, appelés ciliopathies, qui affectent des organes vitaux tels que les reins, le cœur et le cerveau. L’étude de la formation et de l’homéostasie des cils est donc cruciale pour comprendre l’origine de ces maladies.
La formation du cil est médiée par l’élongation des microtubules, étroitement liée au remodelage de la membrane ainsi qu’à la distribution des protéines et des lipides ciliaires. Malgré les progrès réalisés dans la compréhension de la structure et de la fonction des cils, les mécanismes moléculaires qui contrôlent la dynamique membranaire au cours du cycle de vie des cils demeurent mal connus. Cela s’explique en grande partie par la petite taille de ces organites, qui rend leur étude difficile avec les techniques de microscopie actuelles : l’imagerie haute résolution, comme la microscopie électronique, n’est pas adaptée à l’observation des processus dynamiques, tandis que la microscopie optique manque de résolution pour capturer les détails de la dynamique membranaire ciliaire.
Ce projet vise à contourner ces limitation et identifier les acteurs moléculaires et les étapes clés du remodelage membranaire au cours du cycle de vie des cils chez les mammifères.

Il sera découpé en trois objectifs spécifiques :
1) Caractérisation de la composition et l’organisation membranaire nécessaire à la dynamique des cils, à l’aide d’une combinaison de marquage membranaire et de techniques uniques de microscopie avancée à super-résolution.
2) Compréhension de la fonction moléculaire de protéines canoniques de remodelage membranaire, dans l’homéostasie des cils grâce à la microscopie à super-résolution et à la manipulation génétique.
3) Identification de nouveaux acteurs moléculaires de la dynamique ciliaire par une approche protéomique et détermination leur contribution au développement cérébral.

Les résultats de ce travail pourraient améliorer notre compréhension de la régulation des membranes ciliaires et potentiellement révéler des voies impliquées dans les ciliopathies. En approfondissant nos connaissances sur la dynamique membranaire ciliaire, ce projet a le potentiel d’apporter une contribution significative au domaine.