Facteurs physiques et biologiques contrôlant le mouvement collectif bactérien

Les bactéries sont des nageurs microscopiques actifs qui interagissent constamment avec leurs voisins. Lorsque de nombreuses cellules se déplacent ensemble, des comportements collectifs complexes peuvent émerger, comme des tourbillons ou de l'alignement à grande distance. La compréhension de la façon dont ces modèles découlent des propriétés d'une cellule unique est une question centrale à l'interface entre la physique et la biologie.

Objectif du stage

Ce stage vise à caractériser la motilité unique et collective des cellules bactériennes à faible et moyenne densités. Ce stage consistera à :

• Mesurer la distribution des vitesses de nage dans les populations de bactéries mobiles,
• Quantifier comment la motilité cellulaire dépend de l'arrangement spatial local des voisins,
• Comparez deux espèces avec des stratégies de motilité distinctes : Pseudomonas aeruginosa (bien établi dans le laboratoire) et Bacillus subtilis (à mettre en place pendant le stage).

Le projet mettra en lumière les facteurs physiques et biologiques qui stimulent le mouvement collectif dans les communautés bactériennes.

Approche

Le stage sera entièrement expérimental et comprendra:

• La culture P. aeruginosa et B. subtilis sur les substrats de gélose,
• Des expérience de microscopie de contraste phase haute résolution,
• L'utilisation d'outils d'analyse d'images avancés (y compris la segmentation et le suivi basés sur l'apprentissage profond, développés au laboratoire),
• L'analyse quantitative de la motilité et de l'organisation spatiale.

Nous recherchons un-e étudiant-e motivée de Master 2 en physique, matière molle, biophysique ou domaine connexe, avec un intérêt pour les expériences et l'analyse quantitative de l'image. Aucune expérience préalable en microbiologie est nécessaire : les techniques seront enseignées en laboratoire.

Le stage pourra mener à un doctorat, par le biais du concours de l'EDPIF.