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Séminaire « Matière molle : organisation et dynamique » de l’INSP

Mécanique de réseaux d’actine denses et branchés - Olivia du Roure - Lundi 13 avril à 11 h

INSP - 4 place Jussieu - 75252 PARIS Cedex 05 - Barre 22-32 - 2e étage, salle 201

Olivia du Roure - Laboratoire PMMH, UPMC-CNRS-ESPCI Paritech

Résumé

Les propriétés mécaniques des cellules jouent un rôle fondamental dans de nombreux processus biologiques aussi bien physiologiques que pathologiques. Dans la cellule, c’est principalement un réseau de filament appelé cytosquelette d’actine qui est en charge de ses propriétés. Ces filaments sont des polymères semi-flexibles, extrêmement dynamiques et organisés spatialement par de très nombreux partenaires protéiques. Dans les deux dernières décennies, plusieurs études rhéologiques ont été menées pour comprendre les propriétés mécaniques de gels d’actine assemblés en absence ou en présence de partenaires et ont montré des comportements intéressants et en particulier un phénomène non linéaire de rigidification sous contrainte. Nous avons développé une nouvelle approche basée sur des colloïdes magnétiques et sur l’utilisation d’une machinerie biochimique permettant l’assemblage de réseaux d’actine denses et branchés d’architecture proche de celle trouvée à l’avant d’une cellule en migration. L’idée est d’utiliser les forces attractives dipolaires qui se développent entre des objets micrométriques superparamagnetiques pour déformer de façon contrôlée les réseaux d’actine qui croîssent à partir de la surface des colloïdes. L’avantage déterminant de cette approche est qu’elle permet de réaliser des mesures en grand nombre ce qui, dans le contexte de la biophysique est essentiel pour obtenir des résultats fiables. Nous avons ainsi mené une première étude qui a montré quantitativement le lien entre élasticité et architecture et donné quelques éléments sur l’origine microscopique de l’élasticité pour ces réseaux denses et branchés. Nous nous intéressons maintenant à des systèmes biochimiques plus complexes et se rapprochant du contexte cellulaire ainsi qu’à de nouvelles particules magnétiques à surfaces planes, développées au laboratoire et permettant d’accéder aux propriétés mécaniques non linéaires et de suivre l’assemblage du réseau sous contraintes. Ces nouveaux développements permettent aussi d’étendre nos études à la mécanique des cellules isolées ou en monocouche.