Thèse Rôle de la Condensation des Arn dans les P-Bodies au Cours du Cycle Cellulaire H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Ecole normale supérieure - PSL École doctorale : Sciences du Vivant Laboratoire de recherche : Institut de Biologie de l'École Normale Supérieure Direction de la thèse : Hervé LE HIR ORCID 0000000179649221 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-10T23:59:59 Les condensats biomoléculaires sont des organelles sans membrane (Lyon et al., 2024). Ils sont présents dans de nombreux types cellulaires et jouent un rôle fondamental. Les P-bodies (PBs) sont des condensats cytoplasmiques qui contiennent des ARN et des protéines impliqués dans la répression traductionnelle et la dégradation des ARN (Luo et al., 2018). Chez l'homme, les PBs constituent des sites majeurs de condensation des ARNm : ils accumulent un tiers du transcriptome codant (Hubstenberger et al., 2016). Les PBs sont dynamiques au cours du cycle cellulaire : ils se dissolvent avant la mitose et se reforment en phase G1. Ces propriétés en font des modèles attractifs pour étudier la fonction générale de la condensation des ARN dans le cytoplasme.
La fonction cellulaire des PBs reste encore inconnue (Putnam et al., 2023). D'un côté, les PBs pourraient compartimentaliser les ARNm. En revanche, les PBs pourraient se former de façon spontanée en raison de propriétés intrinsèques à leurs composants, sans réguler l'expression des gènes.
Récemment, notre équipe a montré que les PBs contribuent à la régulation d'expression des gènes durant le cycle cellulaire (Safieddine et al., 2024, Munier Godebert et al., 2025). Les PBs ont été purifiés à travers les différentes phases du cycle cellulaire, ce qui a permis d'analyser l'évolution de leur composition en ARN. Les PBs s'avèrent être des condensats dynamiques, leur contenu en ARN change en cours de cycle cellulaire de façon régulée. Pour certains ARNm, les PBs peuvent accumuler la majorité de transcrits cellulaires. Ces travaux révèlent que les PBs contribuent à la régulation d'expression des gènes lors de processus dynamiques tels que le cycle cellulaire. Cela ouvre des perspectives de recherche passionnantes sur la fonction cellulaire de ces structures.
Le projet proposé vise à étudier la fonction des PBs dans les cellules humaines au cours du cycle cellulaire. Le/la doctorant(e) bénéficiera des connaissances récentes sur la condensation différentielle des ARN dans les PBs afin d'étudier comment ces condensats régulent le métabolisme des ARN. Il/elle utilisera des méthodes innovantes pour manipuler des condensats, combinées à des techniques d'imagerie des ARN à molécule unique, à la technologie d'édition génomique CRISPR-Cas9 et à l'imagerie à fluorescence en cellules vivantes.
Le projet est organisé en 3 axes :
1. Caractériser la condensation des ARN dans les PBs après la mitose car les PBs accumulent fortement certains ARNm après la division cellulaire. L'objectif est ici de déterminer dans quelle mesure ce phénomène est répandu et s'il existe des caractéristiques des ARN associées à cette localisation. Cela sera réalisé à l'aide d'imagerie d'ARN à molécule unique quantitative et d'approches de marquage du cycle cellulaire.
2. Étudier le rôle des PBs dans la régulation du métabolisme des ARN pour savoir si les PBs fonctionnent en stockant ou en dégradant les ARN. Pour ce faire, nous visualiserons directement des molécules d'ARN intactes et en cours de dégradation dans des cellules vivantes, et analyserons leur devenir au niveau de la molécule unique. Cela sera réalisé en utilisant CRISPR Cas9 pour marquer des ARN endogènes avec les systèmes MS2 et PP7.
3. Étudier le rôle des PBs dans la progression du cycle cellulaire : la formation des PBs contribue-t-elle à la progression du cycle cellulaire ? Dans cet axe, le/la doctorant(e) dissoudra les PBs en utilisant des méthodes existantes et nouvellement développées, et examinera les conséquences sur la progression du cycle cellulaire. Cela sera réalisé par cytométrie de flux ainsi que par imagerie en cellules vivantes du cycle cellulaire à l'aide du système FUCCI.
The Le Hir lab has been studying various aspects of RNA matoblisism for >10 years. The group address topics ranging from RNA maturation to cytoplasmic RNA transport and translation. The lab has recently discovered that the exon junction complex (EJC) can regulate RNA localization to centrosome (Kwon et al. 2021; Safieddine et al. 2021) and developed drugs to specifically inhibit EJC assembly (Villa et al., 2025). A strength of the lab lies in its ability to combine various synergistic methods including biochemical methods to isolate RNA-protein complexes (Busetto et al. 2020), high-throughput approaches such as CLIP-seq (Hocq et al. 2018) and single molecule studies using magentic tweezer (Kanaan et al. 2018). The project will be carried out in close collaboration with the lab of Adham SAFIEDDINE who will start a new team at IBENS in context of an ATIP-Avenir grant. This group has extensive experience in condensate biology: they recently discovered that p-bodies are systematically remodelled during cell cycle progression (Safieddine et al., 2024) by scaling up an innovative condensate purification method (Munier Godebert et al., 2025). The group also excels in imaging RNA metabolism at the single molecule level including transport and translation in fixed and living cells (Chouaib et al., 2020, Safieddine et al., 2021, 2023).