| Resumé |
Les microtubules et la dynéine, un des moteurs moléculaires qui lui sont associés, sont indispensables à des nombreux processus cellulaires fondamentaux, tels que le transport de vésicules et d'organelles, mais aussi la génération de forces nécessaires au positionnement du noyau et du fuseau mitotique, à la caryogamie, et aux mouvements des astres de microtubules. Le mécanisme le plus communément accepté expliquant la génération de forces par la dynéine sur les microtubules consiste en l'exertion de forces de traction sur les microtubules par la dynéine ancrée au cortex cellulaire. Cependant, de plus en plus d'études tendent à montrer que la dynéine peut aussi exercer des forces sur les microtubules directement depuis le cytoplasme, sans ancrage au cortex, et les mécanismes biophysiques de ce phénomène ne sont pas encore totalement élucidés. Ainsi, dans ce travail, nous cherchons à identifier le mécanisme de génération de force par la dynéine dans le cytoplasme. En particulier, nous testons une hypothèse prédominante, selon laquelle la dynéine peut tracter les microtubules, au travers des forces de friction hydrodynamique générées par le transport de vésicules et organelles le long des microtubules au sein du cytoplasme visqueux et encombré. Plus précisément, nous avons construit un test de motilité en 3D, où des billes recouvertes de dynéine peuvent se déplacer sur des microtubules, dans un milieu visqueux, loin des surfaces de la chambre de microcopie. Nous avons ainsi notamment montré, qu'une bille ainsi transportée par des dynéines peut exercer des forces sur le microtubule, le déplaçant dans la direction opposée au transport de la bille. Cette reconstitution d'un système minimal in vitro montre donc qu'un objet déplacé par la dynéine sur un microtubule exerce une force de traction sur ce microtubule, indiquant donc qu'il est envisageable que des vésicules ou organelles se comportent in vivo comme des ancres cytoplasmiques pour la dynéine, lui permettant d'exercer des forces sur un astre de microtubules. Nous nous sommes également intéressés au modèle des embryons d'oursins, où le mouvement de l'astre de microtubules après fertilisation est majoritairement dépendant des forces qu'y exercent la dynéine depuis le cytoplasme. Des expériences de centrifugation des œufs, induisant la polarisation de la répartition des vésicules et organelles, ont été menées, afin d'étudier l'impact de différentes organelles sur le positionnement de l'astre de microtubules après fertilisation. |