Dynamique des pili de type IV

Contexte scientifique

Les pili de type IV (T4P) sont des nanomachines filamenteuses rétractiles, omniprésentes et exposées à la surface, présentes dans presque tous les phyla procaryotes. Au-delà de leurs rôles cruciaux dans la motilité par soubresauts (twitching motility), l'adhésion cellulaire et la transformation de l'ADN, les T4P permettent aux cellules bactériennes de détecter le contact physique avec les surfaces environnantes. Cependant, la manière dont un signal mécanique significatif est codé dans la dynamique physique de la rétraction des T4P et transmis de la pointe du pilus à la machinerie motrice située à la base de la cellule demeure une question fondamentale ouverte, à la frontière de la microbiologie et de la biophysique.

Objectifs du projet et méthodologie

Notre laboratoire associe la biophysique expérimentale, la génétique moléculaire et la modélisation informatique pour décortiquer la manière dont les forces mécaniques générées à la base du pilus se manifestent dans la dynamique des T4P. En fonction de la formation initiale et des intérêts du candidat, le projet propose des axes de recherche flexibles :

• Biologie moléculaire et ingénierie : Expression de protéines de fusion dans des modèles de Neisseria par PCR, assemblage de Gibson, transformation génétique et vérification par séquençage.
• Imagerie sur cellules vivantes et science des données : Capture de l'extension et de la rétraction des pili par microscopie de fluorescence et développement d'algorithmes de traitement d'images et de segmentation pour quantifier des ensembles de données dynamiques à grande échelle.
• Modélisation biophysique et stochastique : Formulation et simulation de modèles de moteurs stochastiques (dynamique de liaison/déliaison, diffusion des monomères) afin de les ajuster aux profils expérimentaux de vitesse et de force.

Profil du candidat et perspectives

Nous recherchons un(e) étudiant(e) motivé(e) en Master 2 possédant une formation en physique, biologie quantitative, bioinformatique ou ingénierie. Une expérience préalable en programmation (pour l'analyse ou la modélisation) ou en biologie expérimentale est appréciée selon l'axe choisi. Ce stage se prête particulièrement bien à une poursuite en thèse de doctorat.