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Tanguy Dufourt
Quels sont les mécanismes sous-jacentS au positionnement et à l'orientation du plan de cytokinèse chez les embryons d'algues brunes ?
Avancement de mon doctorat
Au cours de mon doctorat je cherche à comprendre les mécanismes intracellulaires expliquant la position et l'orientation du plan de division cellulaire lors de l'embryogenèse des algues brunes. Chez les algues brunes, il y a deux centrosomes pendant la quasi-totalité du cycle cellulaire. Le plan de division cellulaire est toujours perpendiculaire et centré sur le segment reliant les deux centrosomes (Katsaros, 2012).
Les mécanismes candidats pour expliquer la position et l'orientation du plan de division cellulaire sont le cortical pushing et le cortical pulling (Grill & Hyman, 2005). Dans le cortical pushing, les microtubules astraux émergeant des centrosomes vont pousser jusqu'à entrer en contact avec la membrane plasmique. La membrane plasmique va en réaction exercer une force dans le sens opposé à la croissance du microtubules ce qui va avoir pour effet d'éloigner le centrosome de la membrane plasmique et ainsi de centrer les centrosomes au sein de la cellule si celle-ci a une forme simple (sphérique, cuboïde, ...). Dans des cellules dont la forme est plus complexe (cylindre, hémisphère, ...), le cortical pushing ne permet pas, à lui seul, de centrer les centrosomes dans la cellule. Le second mécanisme, le cortical pulling, apparait alors comme une évidence. Dans le cortical pulling, les microtubules astraux émergeant des centrosomes vont pousser jusqu'à entrer en contact avec la membrane plasmique. Le microtubule a une probabilité d'entrer en contact avec un moteur moléculaire greffé dans le cortex cellulaire. Ce moteur moléculaire pour effectuer du pulling doit tirer sur le microtubule et donc se déplacer vers l'extrémité - du microtubule : c'est le cas de la dynéine.
J'ai vérifié si la dynéine était présente chez les algues brunes. À partir des données du projet PhaeoExplorer (Denoeud et al., 2024), j'ai observé la présence de toutes les sous-unités de la dynéine chez les algues brunes. De plus, la dynéine est un moteur moléculaire très conservé dans l'ensemble des organismes présentant une dynéine. Ce qui rend spécifique une dynéine c'est son interaction avec une protéine cargo adaptor. Il existe 15 protéines connues comme étant des cargo adaptor chez les animaux (Reck-Peterson et al., 2018). Parmi ces 15 protéines je n'en ai identifié qu'une seule : HOOK. La présence d'une dynéine fonctionnelle me laisse penser qu'il existe des cargo adaptor spécifique aux algues brunes qui n'ont pas encore été découverts.
La dynéine peut, chez les animaux, être greffée au cortex cellulaire via un complexe LGN-NuMA (Zhong et al., 2022). Le complexe LGN-NuMA étant lié d'une part à la dynéine et d'autre part à l'actine filamenteuses. J'ai cherché à observer la position de l'actine filamenteuse dans Sphacelaria rigidula. Devant la difficulté à observer de tels éléments cytosoliques, je me suis d'avantage concentré sur la modélisation à l'aide du logiciel Cytosim (Nedelec & Foethke, 2007). J'ai dû adapter Cytosim pour le rendre utilisable avec les diverses formes de mes espèces d'algues brunes d'intérêts : Saccharina latissima, Fucus serratus et Sphacelaria rigidula. J'ai par la suite implémenté le cortical pushing et le cortical pulling dans Cytosim.
Présentations
- 2025: T. Dufourt, M. Zilliox, B. Billoud, D. Grossman, R. Milstein, B. Charrier. What mechanisms underlie the positioning and orientation of the cell division plane in brown algae? European Plant Cytoskeleton Club, 4-5 septembre 2025, ENS-Lyon, Lyon, France.
- 2023: B. Charrier, B. Billoud, T. Dufourt, I. Theodorou. Modelling the change in orientation of cell division in brown algae. IRN France-Japan Frontiers in Plant Biology (FJFPB) Symposium, 22-24 octobre 2023, Kyoto, Japan.
Posters
- 2025: T. Dufourt, B. Billoud, B. Charrier. The central role of dynein in brown algae cell division. Biennial meeting "Evolyon", 4 novembre 2025, INSA Lyon, Lyon, France.
- 2025: T. Dufourt, B. Billoud, B. Charrier. Mechanisms that explain the position and the orientation of the cell division plane in brown algae. BioSymposium, 27 mars 2025, ENS Lyon, Lyon, France.
- 2024: T. Dufourt, B. Billoud, B. Charrier. Modelling of the positioning of the division plane in brown algae. Mechano-Biology and Physics of Life (6ème édition), 25 janvier 2024, Grenoble, France.
- 2023: T. Dufourt, B. Charrier, B. Billoud. How can Cytosim be useful to predict the position of the cytokinetic plan in brown algal cells: the Alter-eCyto project. 13Ème journées du réseau André Picard, 26-27 mars 2023, Paris, France.
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