Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Thèse de Clément Vulin effectuée sous la direction de Pascal Hersen.

Soutenance le mardi 23 septembre 2014 à 13h.

Lieu : bâtiment Condorcet, Salle 454A (niveau 4). La soutenance sera suivie d’un pot au 6e étage.

Étude quantitative de la croissance de populations microbiennes : cas de colonies de levures en géométrie contrôlée

Résumé.

Les microorganismes peuvent former des structures complexes composées de millions ou milliards de cellules. Ces assemblées de cellules contrastent avec la vue classique que nous avons des microbes « unicellulaires ». En fait, étant donné leur environnements, ces microbes forment certainement des structures hétérogènes et connectées. Notre compréhension de ces assemblées reste incomplète, et les modèles que nous développons souffrent du manque de méthodes expérimentales pour comprendre ces groupes de cellules. Dans cette thèse, je propose d’étudier les colonies de levure Saccharomyces cerevisiae en imposant le flux de nutriments que la colonie reçoit. Pour cela, j’utilise des membranes de filtration modifiées que j’intercale entre les colonies et le gel nutritif pour contrôler la forme de ces colonies. En utilisant la géométrie cylindrique que l’on obtient avec un motif en forme de disque, j’étudie d’abord rapidement l’organisation du pilier obtenu, puis je propose un modèle simple de la croissance pour expliquer les données expérimentales obtenues dans différents environnements, avec une variation de la concentration en glucose, du diamètre des colonies ou de la présence d’oxygène. Je discute ensuite de la signification biologique de ce modèle en rapport à la division cellulaire et l’absorption des nutriments. Pour aller plus loin, je propose un suivi automatisé du volume des colonies en utilisant une mesure laser avec une précision en hauteur de 10 µm. Un système microfluidique qui mime une croissance bidimensionnelle de colonies est aussi proposé pour observer les cellules directement sous un microscope.