Etudes du filament d'actine et du moteur actine-myosine sous l'action de forces exterieures

• Auteur / Autrice : Daniel Riveline
• Direction : Jacques Prost
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques fondamentales et appliquées
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Nous avons montre que les proprietes dynamiques des filaments d'actine peuvent etre decrites par les equations des polymeres semiflexibles : nous avons impose une oscillation par une pince optique a une bille attachee a l'extremite d'un filament, et le comportement du filament en fonction de la frequence d'oscillation est en accord avec les predictions theoriques de la physique des polymeres. Nous avons aussi montre la possibilite et l'interet de formation d'actine surenroulee, d'anneaux d'actine, phenomenes pour lesquels nous avons rapporte une explication physico-chimique valable egalement pour les microtubules et l'adn. Par ailleurs, nous avons montre que les deplacements de l'actine sur un tapis de myosine dans les tests de motilite peuvent etre imposes en direction et en vitesse par l'application de champ electrique et l'utilisation de reseaux. Le comportement est lineaire pour la gamme de force exploree dans la partie force positive-vitesse positive du diagramme. Des frottements paralleles au deplacement et un taux de liaison inferieur a 10% ont ete estimes a partir des pentes. A partir des champs entrainant l'arret des filaments, nous avons estime une force par moteur de 1-2pn. Au voisinage de ces champs d'arret, nous avons mis en evidence un dedoublement du pic de vitesse, observation qualitativement en accord avec l'instabilite decrite par f. Julicher et j. Prost pour les effets collectifs des moteurs. La marche arriere suggere que tout modele decrivant l'interaction actine-myosine doit inclure la possibilite de fluctuations dans le mouvement des tetes de myosine, contrairement a l'hypothese de tetes gelees dans un etat conformationnel. Une mesure simultanee de la consommation d'atp a enfin ete tentee, mais la migration de la sonde permettant de doser l'activite, inherente a l'application du champ, a montre la difficulte d'une telle mesure. La mesure independante reste cependant envisageable et permettrait d'obtenir le rendement du moteur actine-myosine.