Le contrôle de polarité cellulaire par des lipides.

par Landry Peyran

Projet de thèse en Génétique

Sous la direction de Derek Mccusker.

Thèses en préparation à Bordeaux , dans le cadre de École doctorale Sciences de la vie et de la santé , en partenariat avec Institut de Biochimie et Génétique Cellulaires (laboratoire) et de Dynamique de la croissance et de la division cellulaires (equipe de recherche) depuis le 14-09-2020 .


  • Résumé

    Les cellules doivent savoir s'orienter pour croître, se diviser et se déplacer. Les GTPases de la famille Rho sont des protéines qui permettent aux cellules de s'orienter. Par exemple, les Rho GTPases contrôlent le site précis sur la membrane plasmique où une cellule se divisera. Ce contrôle assure que la division physique de la cellule ne se réalise qu'après la ségrégation des chromosomes. Les Rho GTPases doivent donc être activées avec une grande précision spatiale et temporelle sur la membrane plasmique où elles contrôlent l'assemblage et la dynamique du cytosquelette. Le projet déterminera comment les activateurs de Cdc42, une Rho GTPase, se concentrent sur la membrane plasmique pour activer Cdc42 et définir un seul axe de polarité chez Saccharomyces cerevisiae. Le projet identifiera également les conséquences de l'établissement défectueux d'un axe de polarité sur la dynamique du cycle cellulaire. Les données préliminaires de l'équipe indiquent que l'activation de Cdc42 dans un environnement lipidique spécifique pourrait être un paramètre essentiel détecté par les cellules pour coordonner le cycle nucléaire avec l'établissement d'un axe de polarité. Les défauts d'activation de Cdc42 au niveau de la membrane plasmique entraînent des problèmes sévères dans la progression du cycle cellulaire, notamment des anomalies du fuseau mitotique, une amplification des centrosomes et des cellules multinucléées. L'utilisation de techniques d'imagerie de cellules vivantes, de génétique et de marqueurs biochimiques des événements du cycle cellulaire uniquement disponibles sur le modèle levure, permettra de mieux comprendre les mécanismes fondamentaux qui contrôlent la signalisation de cette Rho GTPase. Les défauts de signalisation de Rho GTPase et la polarité cellulaire sont associés à diverses pathologies allant de la maladie d'Alzheimer à la dissémination des tumeurs, ce qui illustre l'importance de ces protéines essentielles pour la santé humaine.

  • Titre traduit

    The control of cellular polarity by lipids.


  • Résumé

    Cells require a sense of orientation in order to grow, divide and move in a controlled manner. Rho GTPases are the molecular compass that provide cells with a sense of orientation. For example, Rho GTPases control the precise site on the plasma membrane where a cell will split during cell division, ensuring that cell division only occurs after the chromosomes have segregated. Rho GTPases must therefore be activated with temporal and spatial precision on the plasma membrane where they control the assembly and dynamics of the cytoskeleton. The project will determine how the activators of the Rho GTPase Cdc42 become concentrated on the plasma membrane to activate Cdc42 and define a single polarity axis in Saccharomyces cerevisiae. The project will also identify the consequences of defective polarity axis establishment on cell cycle dynamics. Preliminary data from the team indicates that the lipid-dependent activation of Cdc42 may be a critical parameter that is sensed by cells to coordinate the nuclear cycle with the establishment of a polarity axis. Consistently, the team has discovered that defects in Cdc42 activation at the plasma membrane result in profound cell cycle defects including mitotic spindle abnormalities, centrosome over-amplification and multinucleate cells. The project will provide a mechanistic basis for these observations using live-cell imaging, genetics and biochemical markers of cell cycle events uniquely available using the yeast model. The project will provide insight into the fundamental mechanisms controlling Rho GTPase signaling and the integration of this signaling within the cell cycle control system. Defects in Rho GTPase signaling and cell polarity are associated with diverse diseases ranging from Alzheimer's disease to tumor dissemination, illustrating the importance of these essential proteins in human health.