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Mécanismes d’action et de régulation de la Katanine, une Microtubule Severing Enzyme contrôlant la dynamique des microtubules lors de la division cellulaire

proposé par Nicolas JOLY, CNRS UMR7592-Institut Jacques Monod, Equipe Cycle Cellulaire et Développement 15 rue Helene Brion, 75013 Paris

Projet de stage : Le contrôle de l’assemblage et du désassemblage des microtubules est un processus clé dans le contrôle de la division cellulaire. Récemment, l’accumulation de la Katanine (une enzyme qui a pour rôle de couper les microtubules et donc d’aider à leur désassemblage) a été observée par exemple dans certain type de cancers (comme celui de la prostate ou des poumons), contribue à la migration cellulaire et aux métastases, et est impliqué dans la stérilité masculine. Au-delà de son rôle dans la migration cellulaire, la Katanine est requise pour l’assemblage du fuseau méiotique chez C. elegans et pour la ségrégation des chromosomes pendant la mitose chez la drosophile, et les cellules de mammifères ainsi que chez C. elegans (Joly et al. 2020). La Katanine émerge comme un régulateur important de la division et de la migration cellulaire. Par conséquent, la compréhension du mécanisme d’action de cette enzyme, dans des conditions normales et pathologiques, est une condition préalable au développement d’approches thérapeutiques innovantes. Le projet a pour but de comprendre le mode de fonctionnement de la Katanine dans les cellules normales et comment une modification de sa fonction reprogramme le devenir cellulaire pour engendrer une « pathologie » comme par exemple la stérilité masculine. La stratégie utilisée afin de répondre à ces questions repose sur la combinaison de deux approches développées en parallèle : (i) l’étude de l’enzyme isolée, ce qui permet de s’affranchir de tous les effets indirects et parasites liés à la présence d’autres éléments cellulaires, et (ii) l’étude de l’enzyme dans le contexte d’un organisme entier, afin d’observer son impact global sur le développement et le fonctionnement d’un individu. Techniques mises en œuvre par le stagiaire : Le candidat utilisera plusieurs méthodes présentes au laboratoire comme par exemple la microscopie à fluorescence d’organisme entier vivant (Spinning Disk), l’étiquetage GFP au locus par la méthode CRISPR/Cas9 ou des tests d’activité de l’enzyme par des approches moyens débits.

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