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Dynamique et nanostructure de l’actine axonale

Les neurones développent et entretiennent une architecture complexe qui sous-tend la transmission et le traitement de l’information dans le cerveau. Leur arborisation et leur compartimentation sont non seulement maintenues pendant des dizaines d’années, mais sont également capable de s’adapter en fonction des stimuli et de l’activité du réseau. Cette double contrainte de stabilité et de plasticité est possible grâce aux caractère unique du cytosquelette neuronal. Les microtubules supportent le transport des protéines au sein de du neurone, notamment le long de l’axone dont les multiples branches peuvent représenter jusqu’à 99% du volume cellulaire. Les filaments d’actine organisent les épines dendritiques, mais leur organisation et leur rôle dans l’axone sont longtemps restés méconnus. L’avènement de la microscopie de super-résolution a permis de découvrir les mutiples nano-structures d’actine que contient l’axone : anneaux sous-membranaires, “points chauds” vésiculaires d’où partent de long filaments dynamiques (Ganguly JCB 2015). L’un de projets de l’équipe NeuroCyto vise à mieux comprendre ces structures et leurs fonctions. Pour cela, nous voulons connecter leur comportement dynamique et leur structure fine. Nous souhaitons filmer les mouvements de l’actine dans des neurones vivants grâce à des sondes fluorescentes, puis fixer les cellules et les observer à nouveau avec un microscope de super-résolution permettant de visualiser les détails nanométriques des structures. Grâce à cette technique corrélative, nous voulons ensuite comprendre comment les structures d’actine peuvent moduler le trafic des vésicules le long des microtubules. Nous maitrisons l’imagerie sur cellule vivantes (Leterrier PNAS 2011) et la microscopie de super-résolution (Leterrier Cell Rep 2015). La combinaison de ces approches et l’obtention de premiers résultats sont l’objectif du stage que nous proposons, qui sera discuté et adapté selon le type de stage (M1, M2, autre).

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