Migration of Dictyostelium Amoeba : role of Adhesion and Quorum sensing

par Laurent Golé

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Paul Rieu et de Charlotte Rivière.

Soutenue le 09-12-2011

à Lyon 1 , dans le cadre de École doctorale de Physique et Astrophysique de Lyon .

Le jury était composé de Franz Brückert, Pierre Cosson.

Les rapporteurs étaient François Amblard, Claire Wilhelm.

  • Titre traduit

    Migration d'amibe de dictyostelium : rôle de l'adhésion et de la détection de Quorum


  • Résumé

    Cette thèse est centrée sur l’analyse du rôle de l’adhésion cellule-substrat et des facteurs de détectionde Quorum sur la migration amibienne de Dictyostelium . Des outils pour automatiser les enregistrementsde vidéoomicroscopie et l’analyse d’image ont été développés afin de travailler avec de trèsgrands échantillons de cellules et de quantifier la migration cellulaire. Un dispositif microfluidique dedétachement cellulaire sous flux hydrodynamique combiné une platine motorisée a permis une étude statistique de l’adhésion mais aussi de la dynamique de détachement. L’analyse de la migration de Dictyostelium en milieu non nutritif met en évidence le rôle de la densité sur la différentiation des celluleset leur capacité de migration. Nous observons la présence d’une vitesse maximale de migrationaprès 6h de carence. Nous montrons que l’adhésion sur verre est deux fois plus faible en milieu carenc´equ’en milieu nutritif. Les exp´eriences de migration en milieu nutritif ont révélé la présence d’un facteur de détection de densité sécrété par les cellules et régulant leur migration aléatoire. Le coefficient de diffusion, la persistance du mouvement et la morphologie des cellules varient en fonction de la concentrationde ce facteur. Ce facteur ne modifie pas l’adhésion cellulaire mais uniquement la dynamique de d´etachement. Enfin, le protocole d’analyse développé nous a permis de faire une étude comparative de la migration en faisant varier d’autres paramètres tel que la surface ou la composition chimique du milieu expérimental. Ce travail se conclue en exposant le possible rôle de l’adhésion sur la migrationchez Dictyostelium en milieu nutritif.


  • Résumé

    This thesis focuses on the analysis of the role of adhesion between substrate and cell and factors of Quorum sensing on the migration of Dictyostelium amoeba. Tools to automate the recordings of videomicroscopy and image analysis have been developed to work with very large samples of cells and toquantify cell migration. A microfluidic device for cell detachment in hydrodynamic flow combined witha motorized stage has allowed a statistical study of adhesion but also the dynamics of detachment. The analysis of the migration of Dictyostelium in non nutritive medium highlights the role of density on celldifferentiation and migration capacity. We observe the presence of a maximum speed of migration after6 hours of starvation. We show that the adhesion to glass is twice as low in deprivation buffer as inthe nutrient medium. The experiences of migration in growth medium revealed the presence of a factorof detection of density secreted by the cells and regulating their random migration. The diffusion coefficient, the persistence of the movement and morphology of cells vary depending on the concentrationof this factor. This factor does not affect cell adhesion but only the dynamics of detachment. Finally, the testing protocol developed allowed us to make a comparative study of migration by varying otherparameters such as surface or the chemical composition of experimental medium. This work concludesby outlining the possible role of adhesion to the migration of Dictyostelium in nutrient medium.


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