Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Agnès Miermont :

Analyse de la dynamique de signalisation de la cascade HOG chez la levure Saccharomyces cerevisiae

La cellule émet et reçoit en permanence des signaux qui lui permettent de communiquer avec son environnement. Ces signaux perçus par les cellules déclenchent des cascades de réactions qui aboutissent dans le noyau à une régulation de l’expression des gènes. La levure, Saccharomyces cerevisiae, utilise ainsi plusieurs voies de signalisations pour réguler sa morphologie, sa croissance, ou encore pour répondre à des stress environnementaux. La cascade « HOG », activée en réponse à un choc osmotique correspond ainsi a un très bon model d’étude de ces processus de signalisation. Cependant, même si cette cascade est très bien décrite biologiquement, ses propriétés dynamiques restent mal connues. Comment réponds une cellule dans un environnement fluctuant ? Est-il possible d’accélérer ou de ralentir la dynamique de cette cascade ? Ces questions sont abordées expérimentalement en combinant les outils de la micro-fluidique (contrôle temporel de l’environnement de cellules uniques) et de la biologie moléculaire.

Jérémie Courtois :

Etudes par titration calorimétrique isotherme des phénomènes de complexation électrostatique

Il existe de nombreux exemples de systèmes, synthétiques comme biologiques, formés par assemblage de molécules de charges opposées. Parmi eux, nous pouvons citer les films multicouches formés par la complexation de polyélectrolytes anioniques et cationiques, les assemblages ADN-histones dans lesquels l’ADN peut être considéré comme un polyélectrolyte négatif s’enroulant autour d’une sphère chargée positivement, ou bien les complexes de protéines. L’étude qui sera présentée propose une caractérisation thermodynamique par titration calorimétrique isotherme (ITC) de ce type de complexation. Elle sera illustrée à travers de l’analyse de la formation de complexes de dimensions nanométriques résultant de l’interaction d’espèces chargés, telles que des tensio-actifs, des polyélectrolytes ou bien encore des nanoparticules fonctionnalisées. Il sera démontré que la formation des co-assemblages électrostatiques est déterminée par le phénomène de maximisation de l’entropie associée au relargage des contre-ions adsorbés sur chacun des espèces. Nous verrons également que la concentration de chacune des espèces, cationiques et anioniques, joue un rôle fondamental dans la structure des complexes formés ainsi que sur les domaines d’existence de ces phases colloïdales.