Description du sujet de thèse

Les organites sont des compartiments distincts au sein des cellules, chacun caractérisé par une identité biochimique et biophysique spécifique, définie par leur composition en lipides et protéines. Le réticulum endoplasmique (RE) est le principal site de synthèse des protéines et des lipides, et il interagit avec tous les autres organites pour réguler les fonctions cellulaires et le métabolisme. Cette régulation dépend fortement des connexions dynamiques du RE avec d’autres organites, notamment les gouttelettes lipidiques (qui servent de réservoirs énergétiques) et les mitochondries, responsables des processus anaboliques et cataboliques des lipides. Par ailleurs, différents organites établissent des contacts et échangent des matériaux entre eux. Dans des pathologies telles que la maladie d’Alzheimer ou la stéatose hépatique, ces interactions et échanges lipidiques sont altérés, soulignant l’importance de comprendre leur formation tant pour la recherche fondamentale que pour la santé.

Bien que le RE, les gouttelettes lipidiques et les mitochondries soient structurellement distincts, ils sont au cœur du métabolisme lipidique cellulaire. Leurs propriétés biophysiques évoluent de manière dynamique en réponse aux signaux métaboliques, mais elles restent encore mal caractérisées, et leur impact sur la fonction des organites est peu compris.

Cette thèse vise à reconstituer ex vivo les interactions entre organites, à étudier comment la composition lipidique influence leurs propriétés biophysiques (tension, élasticité, rigidité), à faciliter l’échange lipidique entre organites, ainsi qu’à reconstruire de novo la synthèse lipidique et la formation des organites à partir de ces systèmes reconstitués. Ce travail s’appuiera sur des extraits issus de cellules saines et pathologiques.

Le projet sera mené par une équipe hautement interdisciplinaire qui a déjà développé les outils nécessaires à cette étude. Nous recherchons un(e) doctorant(e) dynamique et motivé(e), prêt(e) à s’investir dans un projet multidisciplinaire porté par la biophysique.

Contexte de travail

Cette thèse se déroulera au Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure (LPENS), situé au 24 rue Lhomond, 75005 Paris, au sein du département de physique de l’ENS-PSL. Le LPENS est un laboratoire de recherche fondamentale d’excellence, à l’interface de la physique, de la biologie, des mathématiques et des sciences cognitives.

Le projet s’inscrira dans un environnement de travail résolument interdisciplinaire, réunissant des expertises en biophysique des membranes, biologie cellulaire, imagerie avancée et modélisation quantitative. Le doctorant ou la doctorante bénéficiera de l’accès à des plateformes technologiques de pointe (microscopie à haute résolution, spectrométrie de masse lipidique, génomique fonctionnelle) ainsi que d’un encadrement pluridisciplinaire favorisant les échanges entre physiciens, biologistes et chimistes.

Contraintes et risques

Biologique.