Missions

À l'intérieur de nos cellules, le noyau est rempli d'un assemblage ADN-protéine appelé chromatine. Ce gigantesque spaghetti supramoléculaire est organisé en domaines séparés. Ces domaines peuvent être définis soit par la mesure du niveau d'activité génétique à leur proximité, soit par la présence de marqueurs biochimiques appelés marques épigénétiques. On sait en effet que l'épigénétique joue un rôle central dans le contrôle de l'activité des gènes. Un riche champ scientifique ne cesse de se développer autour de la compréhension des relations entre l'épigénétique et les propriétés physiques de la chromatine, afin d'expliquer les mécanismes de régulation génétique.
Le projet DNA-Polychrom vise à concevoir de nouveaux modèles pour comprendre les phénomènes physiques clés qui contrôlent la structure et la dynamique de la chromatine. Nous avons déjà conçu une nouvelle méthodologie pour extraire les meilleures informations des images de microscopie à super-résolution de la chromatine, montrant que les données expérimentales sont compatibles avec le comportement d'un polymère proche d'une transition de phase appelée transition bobine-globule. Nous avons également développé un schéma permettant de décrire la diffusion de sites spécifiques le long de la chromatine, dans le cadre de modèles dynamiques de polymères. De plus, nous souhaitons maintenant explorer des modèles multicomposants, où la transition de phase du polymère est couplée à une séparation de phase liquide-liquide des protéines mobiles dans le noyau.

Activités

Le chercheur post-doctoral effectuera des simulations de modèles simples de chromatine (tels que des modèles de réseau de chromatine et de protéines mobiles), en utilisant des algorithmes de Monte Carlo ou de dynamique brownienne.
L'objectif de ce travail de modélisation est d'explorer l'interaction entre la transition de phase polymère de la chromatine et la séparation de phase liquide-liquide dans le nucléoplasme (le fluide à l'intérieur du noyau). Les interactions entre plusieurs domaines épigénétiques (les polymères et les phases liquides environnantes) seront également considérées. Des données expérimentales récentes seront utilisées pour mettre en place ces modèles.

Références liées au projet :

• Cattoni DI et al (2017) Nature Comm., 8(1) : 1753.
• Chen H, Levo M, Barinov L, Fujioka M, Jaynes JB, Gregor T (2018) Nat Genet. 50(9):1296.
• Decayeux J, Dahirel V, Jardat M, Illien P (2021) Phys. Rev. E 104: 034602.
• Kim J et al (2019) Journal of Cell Science (2019) 132: 226563.
• Lesage A, Dahirel V, Victor JM, Barbi M (2019) Epigenetics & Chromatin 12: 28.
• Sabari BR et al (2018) Science 361: 3958.
• Socol M et al (2019) Nucleic Acids Research 47(12) : 6195.

Compétences

Doctorat en physique, physique biologique, chimie physique ou chimie théorique. Fort intérêt pour (1) les problèmes biophysiques, (2) les approches computationnelles et les simulations numériques.

Contexte de travail

Sorbonne Université fait partie d'une communauté académique dynamique au centre de Paris. PHENIX est un laboratoire de Sorbonne U. Le groupe a développé une modélisation théorique multi-échelle pour la dynamique des systèmes complexes, en partant des descriptions ab initio jusqu'aux méthodes analytiques. Le principal collaborateur sur ce projet, l'équipe M3V du laboratoire LPTMC, se trouve également sur le campus de Sorbonne U.