Étude des mécanismes moléculaires de régulation des dynamiques d'adhésion et de mouvement cellulaire grâce à des techniques de microscopie biophysique et des modélisations quantitatives

 

Anmar Khadra

Université McGill

 

Domaine : organismes vivants

Programme : projet de recherche en équipe

Concours 2017-2018

La migration cellulaire est importante dans plusieurs processus physiologiques. Celle-ci est étroitement régulée par l'assemblage et le démontage des adhésions cellulaires qui lient une cellule à son entourage. Afin de bien comprendre comment les dynamiques des adhésions régulent cette migration, nous envisageons de développer et appliquer des méthodes de microscopie biophysique et des modélisations mathématiques.

Les techniques de biophysique génèreront des résultats quantitatifs qui permettront à leur tour la construction de modèles mathématiques décrivant la dynamique spatiotemporelle d'assemblage/démontage des adhésions. L'analyse informatisée de ces modèles nous permettra de tester des hypothèses, enrichira nos connaissances sur la migration cellulaire et nous guidera vers de nouvelles expérimentations. Expérimentalement, des mécanismes biochimiques seront explorés à partir de cellules mutantes dans la phosphorylation de la paxillin, protéine régulant les dynamiques d'adhésion. Des protéines mutantes et des agents pharmacologiques perturbant les signalisations en aval de la paxillin seront également utilisées. Des biocapteurs seront aussi employés pour mesurer le taux d'activité des protéines dans les cellules. Dans le but d'explorer l'aspect mécanique du contrôle du mouvement cellulaire, la microscopie à force de traction sera utilisée pour l'application et l'étude des forces externes et internes.

Les résultats ainsi générés serviront à développer et affiner les modèles mathématiques. Grâce à ces techniques puissantes, les interfaces logicielles accessibles et des protocoles d'entrainement détaillés conçus durant le projet seront très utiles pour les chercheurs en sciences physiques et en sciences de la vie.