Changements et fluctuations de courbure : i. morphologies de liposomes; ii. ondulations de l'actine

Shape changes and curvature fluctuations: i. Liposome morphology; ii. Thermal undulations of actin

• Auteur / Autrice : EMMANUEL FARGE
• Direction : Philippe F. Devaux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

Les membranes phospholipidiques (liposomes), et les polymers biologiques comme l'actine, ont des fonctions de structure et d'organisation statiques et dynamiques dans les cellules vivantes, dont on peut penser qu'elles dependent de leurs proprietes d'elasticite a l'echelle mesoscopique de la cellule. Deux phenomenes, l'un jouant sur la morphologie des membranes d'une part, l'autre sur les configurations de l'actine d'autre part, seront abordes dans cette these. 1. Des experiences sur liposomes geants, completees par des considerations d'echelle, montrent que la reponse elastique d'une membrane a la redistribution transmembranaire de phospholipides implique des changements de morphologie allant jusqu'a la vesicularisation, ou la dilatation elastique de la bicouche. On cherchera a extrapoler dans quelle mesure l'un ou l'autre de ces deux modes de reponse elastique a la redistribution peuvent impliquer la proteine de transport de phospholipides dans le processus physiologique d'endocytose et de vesicularisation, en particulier au stade du bourgeonnement des membranes, mais aussi au stade de l'interaction entre la vesicule d'endocytose et une membrane cible. 2. Le second phenomene aborde ici, d'ordre physico-chimique, implique les chocs moleculaires du solvant sur l'actine, polymere semi-flexible. On decrira, dans le sixieme et dernier chapitre, les modes d'ondulations de courbure du polymere dus a ces chocs en dessous de la longueur de persistance, dans le cadre d'une analyse theorique d'experiences de diffraction quasi-elastiques de la lumiere, effectuees recemment par un autre groupe a munich. On cherchera a comparer la longueur de persistance du polymere decoulant de cette analyse a la valeur trouvee par d'autres methodes. On pourra alors repondre a la question de savoir si l'actine en solution est flexible ou semi-flexible a l'echelle cellulaire, en se fondant sur cette analyse des experiences d'investigation non intrusives de la dynamique de ce polymere biologique