Thèse : Description théorique et numérique de l'interaction des moteurs processifs et d'un microtubule (W. Lecomte)

Les microtubules sont des structures clées des cellules qui sont indispensables à la division cellulaire, au transport intracellulaire et à la motilité.  Ces fines structures tubulaires, de plusieurs dizaines de micromètres, sont soumises à une phénomène hors-équilibre appelé instabilité dynamique qui consiste en une alternance de phases de croissance lente et d'effondrement rapide.  Bien que ces dernières décennies aient été consacrées à l'étude de ce phénomène présent aux extrémités de la structure, nous n'avons que très peu de connaissances sur les processus dynamiques le long des microtubules. Cependant, de récentes observations in-vitro mettent en évidence un impact considérable des moteurs processifs sur les processus dynamiques et la stabilité du microtubule.  À l'aide d'une méthode Monte Carlo cinétique, j'ai donc développé un nouveau modèle théorique permettant de décrire l'évolution temporelle d'un microtubule en présence d'un flux de moteurs processifs dont la marche impacte localement la structure du réseau. Au sein de la multitude de configurations pouvant être abordées avec ce modèle, je me suis notamment interessé à l'impact de la kinésine-1 et de la dynéine de levure sur le réseau d'un microtubule. Les résultats obtenus suggèrent qu'une petite pertubation de la part des moteurs est suffisante pour que les processus dynamiques tels que la fracture et le remodelage d'un microtubule soit considérablement accélérées.