Description du sujet de thèse

Le projet DNASTRIX vise à étudier et à quantifier comment la mécanique nucléaire peut être modifiée par des forces issues de l'environnement cellulaire, et quelles sont les implications génomiques clés de ces processus mécaniques, potentiellement impliqués dans de nombreuses maladies humaines, de l'échelle cellulaire jusqu'à l'échelle moléculaire. Pour atteindre des objectifs aussi ambitieux, nous repoussons les limites d'un ensemble de techniques innovantes basées sur des dispositifs de systèmes micro-électromécaniques (MEMS), en cours de développement actif dans nos laboratoires, grâce auxquelles nous pouvons appliquer des forces contrôlées à la fois aux agrégats moléculaires [1], et à des cellules vivantes entières, tout en effectuant une fluorescence en temps réel et une imagerie confocale [2]. En parallèle, nous exploitons un programme de modélisation théorique et informatique de la dynamique moléculaire (MD) entièrement atomique et à gros grains des protéines clés participant aux actions mécaniques transmises au noyau et à la chromatine depuis l'environnement cellulaire, ainsi que des micro-cellules entières. modélisation mécanique, pour élucider les détails multi-échelles du transfert de contraintes mécaniques aux constituants nucléaires [3].
Les objectifs de ce projet sont donc doubles et parallèles :
$ Dans une première partie de travail, nous nous concentrerons sur l'observation et la quantification du lien mécanique entre les structures cellulaires extranucléaires et le noyau ;
$ Dans la deuxième partie, nous suivrons la réorganisation de la chromatine et identifierons les dommages possibles à la chromatine et à l'ADN dus aux forces mécaniques.
Le sujet principal de cette bourse de doctorat est centré sur la partie théorie et modélisation du travail (Voir ci-dessous, pré-requis pour les candidats).
Trouvez plus d’informations générales dans les références suivantes :
[1] Perret, G., et al., Microsys. Nanoeng. (Nature) 2, 16062, DOI : 10.1038/micronano.2016.62 (2016)

[2] Pékin, D., et al., IEEE 33rd Int. Conf. sur MEMS, 62-65, DOI : 10.1109/MEMS46641.2020.9056362 (2020)
[3] Cleri, F., Giordano, S., Blossey, R., J. Mol. Biol. 435, 168263, DOI : 10.1016/j.jmb.2023.168263 (2023)

Contexte de travail

L'institut IEMN du CNRS à Lille (Hauts-de-France) rassemble dans une structure unique l'essentiel de la recherche régionale dans un vaste domaine scientifique allant de la physique des matériaux et des nanostructures aux systèmes de télécommunications et à l'instrumentation acoustique et hyperfréquence. Le groupe Physique de l'IEMN étudie les couches minces, les structures hétéro et périodiques, les biomolécules individuelles ou assemblées et les matériaux 0D/1D/2D d'un grand intérêt pour les ruptures technologiques en électronique, optique, acoustique, optoélectronique et nanotechnologie. L'équipe NAMASTE du groupe Physique développe les sujets théoriques et expérimentaux de la matière molle, de la biophysique et de la micro-physique du cancer.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Aucun risque lié aux manipulations expérimentales. Le candidat pourra assister aux expériences réalisés dans les laboratoires partenaires du projet DNASTRIX, mais son travail reste principalement théorique (développement et application de modèles mathématiques biophysiques). Des déplacements de courte durée en France et à l’étranger sont à prévoir.