Mécanobiologie du déplacement par glissement des stades mobiles de Toxoplasma

P1- Il s’agit de caractériser la nature chimique et les propriétés biophysiques des interactions moléculaires initiées par T. gondii avec l'environnement extracellulaire de l'hôte (matrice extracellulaire et surface de cellules cibles) qui sont nécessaires et suffisantes pour l’assemblage de la plate-forme de transmission de force apicale impliquée dans la locomotion du parasite. Ce travail intègre aussi la mesure des forces générées au site d’adhérence à l’échelle de la molécule et des forces mécaniques de frottement qui interviennent au cours du glissement.

P2-Il s’agit de caractériser les propriétés visco-élastiques du parasite rendant compte de sa capacité de déformation dans des conditions de contraintes physiques physiologiques variées et reproduites in vitro: nous focalisons une partie du travail sur le noyau, un compartiment dense dont la biologie reste énigmatique en intégrant la composante mécano-transduction nucléaire à notre analyse.

P3- Il s’agit de développer un outil d’imagerie permettant le phénotypage rapide du comportement de mobilité du parasite en 4D (xyzt), à partir de séquences de vidéo-microscopie et le support de l’intelligence artificielle.

Mots clefs et Méthodologie. Imagerie quantitative du vivant ; Microscopie de force (TFM and AFM) ; Microscopie à contraste interférentiel par réflexion ; Microfabrication et Microfluidique ; Chimie de surface ; Biochimie quantitative des interactions biomoléculaires ; Quartz Crystal Microbalance et Dissipation monitoring (QCM-D), Ellipsométrie ; Protéomique ; Computer programming.

Structure et fonction d’un nano-dispositif invasif utilisé par Toxoplasma pour envahir les cellules cibles

P1- Il s’agit d’étudier en temps réel les modalités de la délivrance d’un nano-dispositif invasif du tachyzoïte et de son assemblage immédiat dans la membrane de la cellule cible, une étape critique qui initie le processus d’invasion per se. Nous analysons l’impact de l’insertion de ce nano-dispositif sur la dynamique membranaire et corticale de la cellule cible. Nous cherchons à décrypter les mécanismes moléculaires d’ancrage du nano-dispositif multimoléculaire comme prérequis pour la fonction de transmission d’une force parasitaire invasive.

P2- Il s’agit de résoudre l’architecture moléculaire du nano-dispositif invasif dans un contexte membranaire à l’aide de systèmes biologiques et biomimétiques. L’étude inclue la caractérisation des propriétés élastiques de ce nano-dispositif qui permettent le passage du parasite sans causer de dommages aux partenaires, parasite envahisseur et cellule (humaine) réceptrice.

Mots clefs et Méthodologies. Imagerie quantitative du vivant; Analyse d’images ; Imagerie super-résolution par expansion /ExM ; TIRF microscopie ; dynamique de l’actine corticale et réorganisation de réseaux network, cryoEM, modèles de membranes biologiques et biosynthétiques ; Nanotechnologies. Génétique moléculaire chez le parasite et les cellules humaines

Colonisation de l’épithélium iléal par Toxoplasma : traversée des barrières physico-chimiques du mucus et du glycocalyx

P1- Il s’agit d’utiliser des bio-puces reconstituant les propriétés physico-chimiques du mucus à l’aide de mucines purifiées et synthétiques. Contrôle et manipulation de ces propriétés pour criblage de conditions favorisantes ou délétères pour la pénétration du parasite.

P2- Il s’agit de développer un modèle de mini-iléon sur puce (Organ-On-Chip) compatible avec une imagerie dynamique et résolutive afin de suivre en temps réel le comportement et devenir des stades transmissibles du Toxoplasme. L’analyse porte en parallèle sur l’impact de la présence du parasite sur la biologie du tissu (, forme cellulaire, organisation 3D, renouvellement et mort cellulaire , réponses sécrétoires …).  

Mots clefs et Méthodologies. Imagerie du vivant, microfabrication et microfluidique; Organ on Chip ; Cellules intestinales, 3D Tissue, Rhéologie, Mécano-transduction, génétique moléculaire des cellules intestinales hôtes et parasitaires.