Développement et application d'un GPS cellulaire – NanoGPScellulaire

Les méthodes d’imagerie optique sont aujourd’hui un enjeu majeur en biologie cellulaire. Le développement des nanomatériaux ouvre des perspectives nouvelles dans ce domaine, notamment pour la détection ultrasensible en milieu vivant. Des expériences récentes sur des protéines membranaires ont ainsi montré que le suivi de molécules uniques avec des nanocristaux semiconducteurs fluorescents permet d’obtenir des informations nouvelles sur la dynamique et l’organisation cellulaire, inaccessibles par les techniques d’imagerie conventionnelle. Nous proposons d’étendre ces méthodes pour réaliser un système de GPS cellulaire permettant de suivre, en temps réel et en 3D, le mouvement de molécules biologiques, correspondant éventuellement à plusieurs espèces moléculaires et pouvant être localisées dans différentes parties de la cellule (membrane, cytosol ou noyau). Nous combinerons des méthodes innovantes de physico-chimie, biochimie, optique et traitement d’images pour : (i) adapter les propriétés colloïdales et de fonctionnalisation des nanocristaux pour cibler des protéines dans des environnements cellulaires variés, (ii) détecter et analyser le mouvement d’objets individuels. Afin de valider et appliquer nos méthodes, nous étudierons un processus biologique important, la division cellulaire asymétrique. Nous étudierons en particulier les mécanismes de localisation asymétrique et de ségrégation de moteurs moléculaires et de déterminants cellulaires.