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Doctorant(e) en biologie moléculaire pour le projet "Caractérisation de l'initiation de la traduction dans les mitochondries de plante" (H/F)

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Informations générales

Référence : UPR2357-PHIGIE-002
Lieu de travail : STRASBOURG
Date de publication : jeudi 9 juillet 2020
Nom du responsable scientifique : Philippe Giegé
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Caractérisation de l'initiation de la traduction dans les mitochondries de plante

La traduction mitochondriale fait l'objet d'un intérêt considérable car elle combine des caractéristiques bactériennes avec des traits spécifiques ayant évolué chez les eucaryotes. Chez les plantes, son mécanisme demeure particulièrement méconnu. Son ribosome contient des sous-unités spécifiques, en particulier des protéines PPR.
La caractérisation biochimique et structurale des ribosomes mitochondriaux d'Arabidopsis (mitoribosomes) réalisée dans notre laboratoire a permis d'identifier leur composition en sous-unités protéiques. Des approches biochimiques complémentaires ont permis d'identifier 24 protéines spécifiques des mitoribosomes de plantes, parmi lesquelles 12 sont des protéines PPR. La structure du mitoribosome que nous avons obtenue par cryo-microscopie électronique (cryoEM) montre que les mitoribosomes d'Arabidopsis sont complètement distincts des ribosomes bactériens et des mitoribosomes d'autres eucaryotes, avec notamment des domaines supplémentaires. Nous avons en particulier identifié des protéines spécifiques qui pourraient être impliquées dans l'initiation de la traduction.
Le projet de thèse consistera en la caractérisation fonctionnelle du mécanisme d'initiation de la traduction dans les mitochondries de plante. Pour cela, la fonction de protéines spécifiques sera évaluée par une combinaison d'approches complémentaires incluant la génétique inverse classique, la biochimie, la physiologie, la biologie moléculaire et la biologie structurale. Par exemple, l'implication exacte de protéines dans l'initiation de la traduction sera analysée par des expériences de profilage des ribosomes, c'est-à-dire par la purification des empreintes de ribosomes obtenues à partir de plantes témoins et de mutants PPR suivies par séquençage de l'ARN à haut-débit. Des complexes d'initiation seront purifiés et leur structure analysée par cryoEM.
De manière générale, ce projet devrait aider à comprendre la diversité et la spécialisation des systèmes de traduction chez les eucaryotes.

Contexte de travail

Le projet de thèse sera réalisé dans l'équipe « Fonction des protéines PPR » à l'IBMP. L'Institut de biologie moléculaire des plantes du CNRS, constitue un pôle incontournable en matière de recherche et d'enseignement en biologie végétale.
Cette unité du CNRS bénéficie du soutien de l'Université de Strasbourg. Elle réunit près de deux cent personnes incluant chercheurs, enseignants-chercheurs, ingénieurs, techniciens, doctorants et post-doctorants. L'IBMP développe une recherche scientifique d'excellence visant, à travers l'étude de processus fondamentaux de la vie des plantes, à répondre aux défis sociétaux majeurs de la biologie végétale en nutrition, santé et environnement.
Forte de ses diverses expertises (biologie moléculaire, biochimie, génétique, bioinformatique, métabolomique, microscopie), l'unité s'attache à déchiffrer des processus fondamentaux comme la régulation de l'expression des gènes. Les recherches de l'unité sont soutenues par des plateformes technologiques de dernière génération, pour l'imagerie, métabolomique, expression génique, bioinformatique, production de protéines et production végétale.

Contraintes et risques

Au-delà des risques inhérents aux projets de recherche fondamentale, les risques seront limités ici car le projet est basé sur des résultats préliminaires solides. Notre équipe est à la pointe de la recherche sur la traduction mitochondriale et collabore avec des experts internationaux de ce domaine. Le projet bénéficiera de toutes les infrastructures nécessaires disponibles à l'IBMP, i.e. serres, logettes de culture et plateformes techniques e.g. séquençage Illumina, expression et purification des protéines, la PCR quantitative et la spectrométrie de masse. Le projet devrait ainsi être réalisable sur une durée de 3 ans.
Les risques seront aussi limités par son le taux d'encadrement de l'étudiant de thèse. Il sera tout d'abord encadré à temps plein, jusqu'à ce qu'il atteigne une autonomie suffisante. Notre équipe est renforcée par quatre personnels statutaires qui aideront l'étudiant de thèse dans son travail quotidien. L'étudiant de thèse bénéficiera également du travail synergétique à l'IBMP, avec plusieurs équipes travaillant sur l'expression génétique chez les plantes, en particulier sur la traduction.

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