Mise en lumière des rôles de signalisation des polyphosphates d'inositol dans la croissance et le développement des plantes
Les polyphosphates d'inositol (InsP), en particulier leurs dérivés pyrophosphates (PP-InsP), ont récemment été identifiés comme des molécules de signalisation présentes chez tous les eucaryotes. Des recherches approfondies ont été menées sur la voie des PP-InsP, révélant son implication dans l'organogenèse et diverses maladies telles que les métastases cancéreuses, l'obésité et le diabète. Les PP-InsP cellulaires existent en faibles concentrations, sous forme d'isoformes complexes, et leur renouvellement est rapide, ce qui rend leur suivi et leur analyse particulièrement difficiles. Cela limite l'étude des PP-InsP, notamment en ce qui concerne la définition de leurs rôles spécifiques ou de leur distribution supposée variable entre les cellules et les tissus. Pour résoudre ce problème, ce projet vise à créer des rapporteurs cellulaires permettant de surveiller les PP-InsP en temps réel. Étant donné que la voie du PP-InsP est conservée, le développement de capteurs de PP-InsP chez les plantes aura un impact plus large sur l'étude des caractéristiques fondamentales de la signalisation du PP-InsP chez les animaux. Par exemple, le transfert des rapporteurs de PP-InsP vers des lignées cellulaires cancéreuses pourrait permettre, à l'avenir, de mieux comprendre les métastases cancéreuses régulées par le PP-InsP.
Etude de la détection sélective des terres rares chez Pseudomonas putida et développement d’architectures chélatantes associées
Les terres rares (TR) sont des métaux largement utilisés dans les hautes technologies et la demande en TR devrait doubler d’ici 30 ans. L’extraction sélective et le recyclage des TR ont un triple enjeu, économique, technologique et écologique. Actuellement, moins de 1% des TR sont recyclées. De plus, les méthodes d’extraction sont fastidieuses et polluantes. Elles nécessitent plusieurs étapes avec acides ou solvants. La découverte en 2011 d’enzymes utilisant naturellement les TR légères a ouvert de nouvelles perspectives. Le développement de méthodes biosourcées pourrait être un élément clé pour débloquer les verrous de sélectivité et d’extraction actuels. Cette thèse s’inscrit dans la thématique biotechnologies de demain. Le but de cette thèse, est d’acquérir des données fondamentales sur le mécanisme moléculaire d’un système biologique de perception sélective des TR afin d’en tirer profit pour le développement d’architectures chélatantes sélectives. Pour ce faire, un crible basé sur l’utilisation de rapporteurs fluorescents répondant spécifiquement à certaines TR sera utilisé. Des techniques de biologie cellulaire, biochimie et d’analyse in silico avec des outils d’intelligence artificielle seront utilisées pour accomplir ce projet. Les résultats obtenus permettront d’identifier : 1) le mécanisme moléculaire de détection des TR, 2) les facteurs influençant la sélectivité, et 3) le développement à partir de 1) and 2) d’architectures chélatantes sélectives.