Thèse : Étude de la motilité des bactéries du genre Pseudomonas à l'aide de pinces optiques originales (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

Ces dernières années, les pinces optiques (PO) sont devenues un outil essentiel d'observation, de caractérisation et de manipulation non invasives en microbiologie, chimie et physique du solide. Elles permettent notamment d'étudier plus en profondeur des espèces biologiques telles que les cellules, les virus ou les bactéries. La vitesse élevée des bactéries, pouvant atteindre des centaines de micromètres par seconde, représente un défi pour l'observation d'une bactérie unique, car celle-ci ne reste que quelques secondes dans le champ de vision du microscope. Dans ce contexte, nous travaillons au développement d'approches originales de pinces optiques basées sur des fibres optiques nanostructurées (POF), qui permettront d'étude à long terme d'une bactérie unique ou l'étude de l'interaction entre une bactérie pathogène et une cellule humaine. De plus, les POF permettent d'étudier l'action des flagelles bactériens par microscopie de fluorescence. Cette thèse de doctorat portera sur trois thèmes principaux : le devenir des flagelles lors de la division bactérienne, la propulsion flagellaire des bactéries du genre Pseudomonas et l'injection de toxines par la bactérie pathogène humaine P. aeruginosa. Dans ce contexte, des pinces optiques 3D ou à focalisation de faisceau seront utilisées pour caractériser le mouvement flagellaire de bactéries piégées, tandis que des pinces 2D innovantes serviront à étudier le mouvement de bactéries nageant librement dans un volume tubulaire. De plus, la combinaison de deux pinces 3D permettra de contrôler la distance et la durée du contact entre une bactérie et une cellule humaine. Des puces microfluidiques dédiées permettront le piégeage séquentiel d'une bactérie ou cellule unique, et l'imagerie par fluorescence permettra la détection du flagelle ou la mort de la cellule humaine. Enfin, nous aborderons un aspect important de la pathogénicité : le mécanisme d'action des anticorps dirigés contre le flagelle et la capacité d'une bactérie à tuer une cellule humaine. Le travail expérimental sera complété par l'analyse théorique et numérique afin d'étudier les données acquises et de comprendre les mécanismes physiques sous-jacents. Grâce à ces approches, le doctorat contribuera à approfondir la compréhension biophysique de la relation entre l'état flagellaire (taille, nombre, position) et la biologie bactérienne (capacités de nage, division et infection).

Compétences attendues :
- Solide formation en optique ou en biologie, avec la volonté d'acquérir des connaissances dans le domaine complémentaire.
- Capacité à mener des expériences d'optique et de développement expérimental.
- Connaissances de base en simulation numérique et traitement des données (python).
- Aptitude à travailler sur un projet interdisciplinaire.

Votre Environnement de Travail

Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'une collaboration interdisciplinaire entre Jochen Fick, physicien à l'Institut Néel (IN), et Eric Faudry, biologiste à l'Institut de Biologie Structurale (IBS). Les expériences d'optique seront réalisées à l'IN, à l'exception de celles avec des bactéries pathogènes, qui nécessitent le transfert temporaire des pinces optiques dans un laboratoire de classe P2 de l'IBS. Les cultures et modifications bactériennes seront effectuées à l'IBS. L'étudiant sera inscrit à l'école doctorale de physique et sera encadré par J. Fick et E. Faudry.

L'Institut NÉEL est une Unité propre de recherche du CNRS (UPR2940) conventionnée avec l'Université Grenoble Alpes. Le laboratoire est rattaché au CNRS Physique. Il est situé à Grenoble, au cœur d'un environnement scientifique, industriel et culturel unique. C'est l'un des plus grands instituts de recherche français pour la recherche fondamentale en matière condensée, enrichi par des activités interdisciplinaires à l'interface de la chimie, ingénierie et biologie. Il emploie 450 personnes dont 175 chercheurs.
Le CNRS est un établissement public à caractère scientifique et technologique. Il a pour mission d’identifier, d’effectuer ou de faire effectuer, seul ou avec ses partenaires, toutes recherches présentant un intérêt pour l’avancement de la science ainsi que pour le progrès économique, social et culturel. Internationalement reconnu pour l’excellence de ses travaux scientifiques, le CNRS est une référence aussi bien dans l’univers de la recherche et développement que pour le grand public.

Contraintes et risques

Le travail avec des bactéries pathogènes humaines nécessite de travailler dans une enceinte de sécurité biologique dans un laboratoire de classe P2 accessible à l'IBS, et de suivre une formation spécifique en matière de sécurité biologique.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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