Le fuseau mitotique est une structure du cytosquelette essentielle qui permet la séparation des chromosomes lors de la division cellulaire. Ce projet cherche à identifier les principes physiques qui contrôlent l'assemblage de ces fuseaux en utilisant un système simplifié biomimétique, composé uniquement de microtubules et de moteurs moléculaires. Nous utiliserons des moteurs de polarités opposées associés à des microtubules dynamiques pour comprendre comment ces composants s'organisent par séparation de phase active. En effet, des expériences préliminaires ont démontré que ces systèmes reconstitués peuvent spontanément former des structures bipolaires ressemblant aux fuseaux mitotiques. Nous proposons maintenant d'encapsuler ces composants moléculaires dans des compartiments de géométrie contrôlée afin de reconstruire une structure bipolaire minimale capable de s'allonger, se rétracter et séparer ses pôles organisateurs. Cette approche multidisciplinaire combinera des techniques biochimiques, physico-chimiques, de microscopie de pointe et d'analyse quantitative de l'évolution spatiale et temporelle du système. Le volet expérimental sera étroitement couplé à un volet théorique en collaboration avec le Pr Jean-François Joanny (Collège de France) pour développer un modèle physique de séparation de phase active qui permettra de mieux comprendre les mécanismes d'auto-organisation à l'échelle subcellulaire dans les organismes vivants.