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L’architecture et les fonctions de l’actine axonale révélées par des manipulations cellulaires ciblées et des approches de microscopie avancées.

Dans l’équipe NeuroCyto, nous nous intéressons à la façon dont les neurones s’organisent en tant que cellules : comment font-ils pour se différencier, puis développer et maintenir leur arborisation complexe ? Comment maintiennent-ils leur polarité, avec un axone et des dendrites qui permettent d’envoyer et de recevoir l’information ? Pour mieux les comprendre ces phénomènes, l’équipe applique de nouvelles méthodes de microscopie, notamment la microscopie sur cellules vivantes et de super-résolution, qui permettent d’aller observer les assemblages moléculaires directement dans les cellules pour mieux comprendre le fonctionnement neuronal. Notre travail se concentre actuellement sur l’organisation de l’actine, l’un des principaux composants du cytosquelette, le long des axones. Plusieurs nouvelles structures d’actine axonale ont été découvertes par nous et d’autres, y compris des anneaux d’actine sous-membranaires, ainsi que des points chauds et des traînées d’actine intra-axonales (voir article preprint en pièce jointe, Papandréou & Leterrier 2018). Nous voulons comprendre l’architecture moléculaire et les fonctions de ces structures, et leur pertinence pour les processus physiologiques tels que le transport axonal et le bon fonctionnement des boutons présynaptiques. Pour ce faire, nous utilisons le modèle de neurones d’hippocampe en culture qui nous permet de visualiser la morphologie complexe des neurones individuels et de suivre leurs axones. L’équipe compte actuellement six membres et nous sommes heureux d’accueillir des stagiaires tout au long de l’année. Nous encourageons les étudiants intéressés à nous contacter et discuter de projets de master potentiels (3 à 6 mois). À titre d’exemple, les sujets actuels et futurs comprennent:
• Manipuler l’actine et ses partenaires moléculaires dans les neurones en utilisant l’expression de petits ARN interférents (RNAi) par des constructions virales modifiées.
• Valider de nouvelles modalités de microscopie de super-résolution multicolore, pour l’observation simultanée de 2 à 5 composantes du cytosquelette axonal à l’échelle nanoscopique.
• Développer et tester de nouvelles approches pour coupler la microscopie de super-résolution à la microscopie électronique.
• Étudier le rôle de l’actine dans la formation et le maintien des présynapses.

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