Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Soutenance de thèse de Félix Lebois

Vendredi 9 décembre à 10h en salle 366A du bâtiment Condorcet.

Modulation de la locomotion de C. elegans induite par l’environnement mécanique

Résumé : Cette thèse a pour objet l’influence de l’environnement mécanique sur la locomotion ondulatoire de Caenorhabditis elegans, un nématode non parasitaire d’un millimètre de long, vivant essentiellement dans la matière organique en décomposition. Cet animal se déplace grâce à la propagation d’une onde de flexion le long de son corps. La nage en milieu liquide et la reptation sur gel d’agar sont les deux modes de locomotion communément observés au laboratoire.

Nous décrivons un dispositif permettant le contrôle de l’environnement mécanique d’un individu unique par son confinement, en milieu liquide, entre une plaque de verre et la surface d’un gel d’agar. Nous suivons ainsi l’évolution des paramètres de la locomotion en fonction des modifications dynamiques ou graduelles de son confinement. La transition de la nage vers la reptation montre une adaptation progressive de la locomotion, suggérant que les différents modes de locomotion consistent en des dynamiques différentes d’un même schéma d’excitation musculaire plutôt qu’en plusieurs allures distinctes. La part du toucher et de la proprioception dans la régulation de la locomotion est explorée lors de l’observation d’animaux mutants. Nous proposons un mécanisme expliquant la sélection du mode de locomotion en fonction de l’environnement mécanique, en nous appuyant sur l’observation d’une relation de dispersion liant vitesse et période des ondes de courbure et en postulant le maintien de la puissance maximale instantanée développée en un point donné du corps pour se courber dans les conditions mécaniques.

Nous présentons par ailleurs un dispositif expérimental pour le suivi d’un ver unique dans un champ électrique. En effet, en présence d’un champ électrique, C. elegans descend les potentiels de manière remarquablement reproductible. Les premiers résultats, obtenus dans un champ dont le sens est périodiquement alterné, montrent une modification du processus de réorientation en fonction du nombre d’allers-retours effectués, et une diminution de la vitesse de progression, ce qui pose la question des liens existant entre navigation et locomotion chez C. elegans.