Réorganisation subcellulaire au cours du vieillissement chez Drosophila melanogaster

Subcellular reorganisation during aging in Drosophila melanogaster

• Auteur / Autrice : Antoine Giraud
• Direction : Florence Besse
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Interactions Moléculaires et Cellulaires
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : INSTITUT DE BIOLOGIE VALROSE
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Post-transcriptional control of neuronal plasticity

Mots clés

Mots clés libres

Actine

Vieillissement

Neurobiologie cellulaire

Drosophila melanogaster

Actin

Aging

Cellular neurobiology

Drosophila melanogaster

Résumé

Au cours du vieillissement, le fonctionnement neuronal est altéré par une baisse de la plasticité synaptique ainsi que par une altération des processus de recyclage cellulaire. Ces processus dépendent du cytosquelette d'actine qui participe à la fois à la définition des domaines synaptiques et au trafficking de vésicules nécessaires au turnover des composants cellulaires. A ce jour, seules quelques rares études rapportent l'existence d'altérations du cytosquelette d'actine dans le cerveau âgé et les mécanismes du vieillissement du cytosquelette d'actine sont largement inconnus. Les objectifs de ma thèse sont de décrire in vivo les changements du cytosquelette d'actine au cours du vieillissement, d'identifier les mécanismes sous-jacents et de comprendre leur impact sur les fonctions neuronales. De manière intéressante, mon équipe d'accueil a récemment découvert chez la drosophile des structures riches en F-actine s'allongeant au cours du vieillissement physiologique. Des expériences de microscopie électronique ont permis de montrer que ces structures jusqu'alors jamais décrites sont composées de dizaines de filaments parallèles de F-actine organisés en faisceaux compacts. Mon projet vise à caractériser la régulation et la fonction de la fasciculation de l'actine au cours du vieillissement, et spécifiquement à : 1- Identifier des composants structuraux des faisceaux de F-actine grâce à une approche candidate et une approche non biaisée basée sur une purification par tri de particules suivie d'analyse en Spectrométrie de Masse. 2- Identifier des régulateurs de l'allongement des faisceaux de F-actine grâce à l'inactivation de gènes candidats par crible ARN interférence. 3- Découvrir par des approches fonctionnelles couplées à de l'imagerie haute-résolution l'impact de ces structures sur l'organisation synaptique et le trafficking vésiculaire. Mon projet de thèse permettra ainsi de mieux caractériser les changements du cytosquelette d'actine au cours du vieillissement des neurones. Il ouvrira de nouvelles perspectives sur les mécanismes cellulaires sous-tendant l'altération des fonctions neuronales dans des contextes de vieillissement physiologique, mais aussi pathologique.

During aging, neuronal function is altered by a reduction in synaptic plasticity and by an alteration in cell recycling processes. These processes depend on the actin cytoskeleton, which is involved in both the definition of synaptic domains and the trafficking of vesicles required for the turnover of cellular components. To date, only a few studies have reported the existence of alterations in the actin cytoskeleton in the aged brain, and the mechanisms of actin cytoskeleton aging are largely unknown. The aims of my thesis are to describe in vivo changes in the actin cytoskeleton during aging, to identify the underlying mechanisms and to understand their impact on neuronal function. Interestingly, my host team recently discovered F-actin-rich structures in Drosophila that elongate during physiological aging. Electron microscopy experiments have shown that these previously undescribed structures are composed of dozens of parallel F-actin filaments organised in compact bundles. My project aims to characterise the regulation and function of actin fasciculation during aging, and specifically to : 1- Identify structural components of F-actin bundles using a candidate approach and an unbiased approach based on purification by particle sorting followed by Mass Spectrometry analysis. 2- To identify regulators of F-actin bundle elongation by inactivating candidate genes using an RNA interference screen. 3- Using functional approaches coupled with high-resolution imaging, to discover the impact of these structures on synaptic organisation and vesicular trafficking. My thesis project will thus enable us to better characterise changes in the actin cytoskeleton during neuronal ageing. It will open up new perspectives on the cellular mechanisms underlying the alteration of neuronal functions in physiological and pathological ageing contexts.