Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Thèse de Agnès Miermont effectuée sous la direction de Pascal Hersen.

Soutenance le vendredi 8 février 2013 à 14 heures.

Lieu : bâtiment Condorcet, Salle Luc Valentin 454A (4ème étage).

La soutenance sera suivie d’un pot au 6e étage.

Severe osmotic compression of the yeast Saccharomyces cerevisiae

Résumé : Les cellules ont développées plusieurs voies de signalisation et de réponses transcriptionnelles pour réguler leur taille et coordonner leur croissance et leurs divisions cellulaires. L’intérieur des cellules est naturellement surchargé par des macromolécules. Cette encombrement macromoléculaire, appelé crowding, a été intensément étudié in vitro et est connu pour affecter la cinétique des réactions. Cependant, l’étude des effets d’encombrement in vivo est plus difficile en raison du haut niveau de complexité et d’hétérogénéité à l’intérieur d’une cellule. Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux effets de changement du volume cellulaire sur la cinétique de réactions biochimiques chez la levure Saccharomyces cerevisiae. Pour cela, nous avons induit des stress osmotiques pour comprimer la cellule et étudier l’impact du crowding sur les cinétiques de signalisation. La réduction du volume cellulaire augmente la viscosité interne et peut retarder le fonctionnement de plusieurs voies de signalisation et de processus cellulaires. En augmentant progressivement le niveau de compression, on observe un ralentissement des processus biologiques jusqu’à un point ou l’adaptation cellulaire est abolie. Ceci a été observé pour la translocation nucléaire de facteurs de transcription (Hog1, Msn2, Crz1, Mig1 et Yap1) ainsi que pour la mobilité des protéines Abp1 et Sec7. Nous montrons aussi que la compression altère la capacité de plusieurs protéines à diffuser dans le cytoplasme de différents types cellulaires. Nous proposons que ces altérations cinétiques induites par l’augmentation de la viscosité intracellulaire ne soient pas sans rappeler une transition vitreuse. Ces résultats suggèrent l’importance d’un encombrement macromoléculaire optimal permettant aux cellules de fonctionner correctement. (voir la figure).