Pores transitoires, adhésion et fusion des vésicules géantes

• Auteur / Autrice : Olivier Sandre
• Direction : Françoise Brochard-Wyart
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matière condensée : chimie et organisation
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 6
• Jury : Président / Présidente : Pierre-Gilles de Gennes
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Miglena Angelova, Pierre Turq, Armand Ajdari
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Loïc Auvray, Jean-Marc Di Meglio

Mots clés

Mots clés contrôlés

Liposomes

Cellules -- Adhésivité

Membrane cellulaire

Microscopie de fluorescence

Matière molle (physique)

Résumé

Les vésicules géantes sont des objets artificiels utilisés pour mimer l'enveloppe lipidique des cellules biologiques, la membrane plasmique, qui sépare l'intérieur de la cellule de son milieu extérieur. Parmi tous les systèmes censés modéliser les membranes biologiques (couches mono moléculaires à l'interface eau/air, bicouches supportées sur un substrat solide, films noirs lipidiques, etc. . ). Les vésicules géantes sont les plus molles et les plus déformables. En effet, leur membrane est une mince couche fluide dont la tension de surface est pratiquement nulle. Néanmoins, elle peut être tendue progressivement par une action extérieure. La tension mécanique qui apparait alors reste très en deçà des tensions interfaciales usuelles des liquides. Mais, sur des vésicules géantes, la relaxation de cette tension suffit pour provoquer des réorganisations importantes des lipides. Ce travail met en lumière deux types de transformation : i) la rupture transitoire de la membrane, et la fuite du liquide interne à travers un pore macroscopique géant ; ii) la fusion de deux membranes adjacentes, qui passe par les étapes intermédiaires d'hémifusion puis d'un pore de fusion. Les observations expérimentales ont été réalisées principalement en microscopie de fluorescence. Un modèle hydrodynamique simple étudie la dissipation visqueuse à l'intérieur de la membrane et dans le solvant alentour. En parallèle, une nouvelle imagerie mise au point récemment, la microscopie par génération de second harmonique (SHG), apporte des informations complémentaires sur le profil de distance des membranes adhérentes. Enfin, des vésicules géantes décorées par des protéines permettent de s'approcher un peu plus de la réalité de l'adhésion cellulaire.