Thème 2007-2010: Motilité
Les cellules eucaryotes organisent une large variété de processus motiles pour se déplacer, se nourrir, se diviser, assurer le transport intracellulaire de matériel, la réparation des tissus lésés et la réponse immunitaire. Ces processus sont caractérisés par leur directionnalité, ils sont généralement dissipatifs, vectoriels et engendrés soit par des moteurs moléculaires soit par l’assemblage spatialement dirigé de polymères du cytosquelette comme les filaments d’actine ou les microtubules. Les activités motiles des cellules sont modulaires, chaque module peut être considéré comme un système auto-organisé, formé par un assemblage protéique réactif et hautement organisé, mais ces différents modules agissent de manière concertée dans la cellule. Par exemple les processus d’adhésion et de protrusion sont couplés au cours de la migration des cellules. La compréhension de ces systèmes biologiques complexes nécessite une approche interdisciplinaire. La biologie cellulaire met en évidence les phénomènes et identifie les composants impliqués, la biochimie caractérise la fonction des différents composants et analyse les mécanismes moléculaires, la physique apporte la compréhension des phénomènes à l’échelle mésoscopique qui résultent des réactions entre les molécules, et les mathématiques apportent l’outil de modélisation de ces systèmes complexes. Une approche complémentaire biomimétique (« bottom-up ») à l’interface entre la biologie la chimie et la physique permet de tester différents modèles et de comprendre la genèse de la synergie entre plusieurs machineries protéiques et comment s’effectue la coordination entre différents modules.