Modélisation de la structuration active du cytosquelette

Contexte :

Les microtubules sont des éléments clés du cytosquelette des cellules vivantes, qui participent à de nombreuses fonctions cellulaires : transport actif à longue distance, division cellulaire et motilité. Pour remplir cette multitude de fonctions, les microtubules doivent adapter dynamiquement leur organisation spatiale, une tâche qui serait le résultat d'un processus d'auto-organisation déclenché par des moteurs moléculaires. Cependant, la cellule possède une multitude de moteurs aux propriétés variables, qui peuvent favoriser différents types d'organisation des microtubules.

Les assemblages de microtubules et de moteurs moléculaires constituent une forme de matière active, qui a été largement étudiée expérimentalement in vitro et théoriquement dans divers contextes. Des expériences récentes in vitro dans l'équipe Cytomorpholab in Grenoble ont permis d'identifier la formation de structures stationnaires dans les assemblages de microtubules et de moteurs sur des bicouches lipidiques soutenues, qui dépendent de la présence de deux types de moteurs processifs concurrents.

Le mécanisme de formation des structures dans des assemblages de moteurs et de microtubules sur des bicouches lipidiques est inconnu. L'objectif de ce projet de thèse de modélisation est d'explorer en détail les propriétés macroscopiques et les mécanismes microscopiques sous-jacents de ce système dynamique.

Environnement de travail :

Ce projet théorique interdisciplinaire en collaboration avec l'équipe expérimentale Cytomorpholab à Grenoble vise à comprendre l'origine de l'organisation spatiale et temporelle des microtubules en présence de moteurs moléculaires processifs concurrents. Alors que les expériences sont menées en parallèle par un doctorant du CEA Grenoble dans le groupe Cytomorpholab, le futur doctorant en théorie du LIPhy travaillera sur la description théorique du phénomène observé expérimentalement.

Nous offrons un environnement de recherche interdisciplinaire avec une collaboration étroite entre expérimentateurs et théoriciens. Grenoble est une ville dynamique dotée d'une grande université (Université Grenoble-Alpes) et de plusieurs grands centres de recherche (CNRS, CEA, ILL, ESRF,...). Sa situation unique au cœur des Alpes françaises en fait un lieu idéal pour les activités de plein air.

Compétences requises :

Le candidat retenu possède une formation en physique ou en sciences de la vie avec un intérêt marqué pour le décryptage de systèmes biologiques complexes et la modélisation mathématique. D'excellentes compétences en communication écrite et orale (anglais) sont souhaitables. Les candidats intéressés sont invités à contacter Karin John (karin.john(at)univ-grenoble-alpes.fr) par courriel dès que possible. Ils doivent fournir : (1) un CV détaillé, (2) le relevé de notes complet de leur(s) master(s), (3) une lettre de motivation décrivant leurs activités de recherche et leurs intérêts de recherche, et (4) les coordonnées de deux références académiques.

Mots clés :

Biophysique, modélisation, cytosquelette, microtubules, moteurs moléculaires