Description du sujet de thèse

Les éléments génétiques mobiles, tels que l'ADN-T d'Agrobacterium tumefaciens, jouent un rôle essentiel dans le transfert horizontal de gènes (HGT), moteur de l'évolution et de la diversité des génomes entre les espèces. Le transfert d'ADN-T dans la plante modèle Arabidopsis thaliana est un modèle d’étude idéal pour découvrir les mécanismes du transfert horizontal de gènes et son impact sur l'évolution dans des conditions contrôlées. Lors de l’infection, les mécanismes d’injection de l’ADN-T ont été assez bien décrit, mais la suite des évènements entre l’injection jusqu’à la formation des tumeurs reste mal connue du fait de la difficulté de pouvoir suivre et détecter des ADN-T avec une résolution moléculaire et cellulaire unique.
Récemment, notre laboratoire a mis en œuvre le système ANCHOR in planta. Ce système consiste en un court fragment d'ADN à copie unique (1Kb) appelé ANCH, qui recrute la protéine fluorescente OR (OR-FP). En se liant, OR-FP se propage le long de la séquence ANCH, déclenchant l'accumulation d'OR-FP à un locus unique qui génère des foyers fluorescents brillants. ANCHOR constitue un nouveau système permettant de suivre et de quantifier facilement la dynamique d'un locus unique dans l'espace et dans le temps, directement in planta. Combiné à d’autres approches capables de suivre l’activité transcriptionnelle de l’ADN-T (marqueur live de suivi ARN MCP-MS2, ou single-molecule RNA FISH en fixé).

Objectifs du projet : Ce projet de doctorat étudiera le devenir de l'ADN-T au cours de l'infection au niveau de la molécule unique à l'aide de techniques avancées d'imagerie directement in planta.
1. Nous combinerons le système ANCHOR pour le marquage de l'ADN et le système MS2/MCP pour l'imagerie de l'ARN, ainsi que des méthodes pour surveiller le comportement bactérien (générées par D. Faure, Saclay). Cette approche permettra l'analyse spatiale en temps réel de l’activité transcriptionnel de l’ADNT, avec une résolution cellule unique, et en temps réel dans l'ensemble de l'organe racinaire.
2. Nous proposons de décrypter la dynamique de la chromatine au cours de la tumorigenèse en utilisant les lignées disponibles contenant des marqueurs de différents états de la chromatine.
Activités:
•Réaliser des observations en microscopie confocale (haute résolution avec Airyscan et Spinning Disk)
•Réaliser des expériences de biologie moléculaire (clonage, PCR, génotypage, western-blot, …).
•Isoler les lignées transformantes T-DNA ANCHOR
•Analyser les images obtenues par microscopie par des outils d’analyses avancés

Contexte de travail

Il est important de noter que ce travail s’effectuera dans deux laboratoires. Les 18 premiers mois, il se déroulera au Laboratoire Génome et Développement des Plantes (LGDP) étudie la dynamique du génome des plantes et la régulation de l’expression des gènes, plus particulièrement au cours du développement, de l’acclimatation et de l’adaptation des plantes aux stress abiotiques. Cette unité mixte de recherche (UMR 5096) réunit 57 membres, incluant 38 personnels permanents (19 CNRS, 18 UPVD and 1 IRD), 9 CDD et 10 thésards, le tout organisé en 7 équipes complémentaires. L’équipe MEAC (mécanismes épigénétique et architecture de la chromatine) est l’équipe d’accueil de ce poste. Le LGDP bénéficie du soutien de deux institutions publiques : l’Université de Perpignan Via Domitia (UPVD), le Centre National de la Recherche Scientifique CNRS. Le Laboratoire est rattaché à l’Institut National des Sciences Biologiques INSB du CNRS et est membre des LabEx AGRO et TULIP.
Les 18 mois suivants, il se déroulera au iGReD, laboratoire composé de 15 équipes de recherche, au sein de l'équipe Chromatine et dynamique nucléaire 3D (CODED) qui étudie comment les différents aspects de l'organisation de la chromatine permettent une réponse transcriptionnelle adéquate au cours du développement ou en réponse à des stimuli environnementaux par des approches moléculaires, génétiques et de bio-imagerie.

Des missions hors du laboratoire sont prévues notamment à Paris-Saclay, afin de participer à des réunions de projet, et d’autres expériences sur Agrobacterium.

L'étudiant sera affilié à l'ED 305 de l'UPVD

Contraintes et risques

Compétences souhaitées:
•Avoir une bonne connaissance théorique et pratique en biologie moléculaire
•Avoir une première expérience avec les plantes d’Arabidopsis thaliana.
•Travailler en garantissant une grande rigueur pour obtenir des résultats reproductibles
•Avoir une première expérience en analyse d’images obtenues par microscopie confocale
•Savoir présenter son travail en réunion de collaboration ou en conférence et ce dans un cadre international, (bonne maîtrise de la langue anglaise orale et écrite)