Détail du poste
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 : Helena CRUZ DE CARVALHO ORCID 0000000222233556 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-10T23:59:59 Les vésicules extracellulaires (EVs) sont une famille de vésicules membranaires sécrétées dans l'environnement extracellulaire qui sont actuellement reconnues comme un moyen de communication intercellulaire dans les trois domaines de la vie (Raposo et al., 2023). Les EVs transportent une multitude de molécules différentes (protéines, lipides, acides nucléiques) qui peuvent véhiculer des signaux spécifiques influençant le comportement et le destin des cellules.
De nombreuses études ont montré que les longs ARN non codants (lncRNA) régulent l'expression des gènes à de multiples niveaux grâce à leur capacité intrinsèque à interagir avec les protéines, l'ADN et d'autres ARN (Statello et al., 2021). Cela permet une diversité de mécanismes de régulation, qui incluent des changements dans le paysage chromatinien via des interactions avec des complexes de modification des histones, la modulation de l'expression de gènes voisins ou distants, par une interaction directe ou indirecte avec des
facteurs de transcription et/ou l'ARN polymérase II ou en influençant la maturation et la stabilité de l'ARN et même via des changements dans l'architecture nucléaire (Statello et al., 2021 ; Mattick et al., 2023). Des données récentes ont également montré la présence de lncRNA dans les EVs, participant à la communication de cellule à cellule, notamment par la médiation de la régulation épigénétique dans les cellules réceptrices (Fatima & Nawaz, 2017; Chen et al., 2021).
Le transport de signaux entre les cellules à travers les EVs dans l'environnement marin présente de nombreux avantages, notamment en
emballant et en concentrant des signaux qui seraient autrement dilués. Quelques exemples ont montré l'occurence de signalisation et de communication par des EVs entre les micro-organismes marins (Schatz et Vardi, 2018). Cependant, on en sait encore très peu sur le rôle et le contenu des EVs dans l'environnement marin (Schatz et Vardi, 2018).
Les diatomées sont des microalgues photosynthétiques unicellulaires connues pour être d'excellents compétiteurs, en particulier dans les zones turbulentes soumises à des fluctuations de nutriments. Dans ces environnements où les nutriments sont fournis avec des fréquences d'impulsion élevées, les diatomées sont connues pour surpasser les autres groupes de phytoplancton en les privant de ces ressources essentielles. Ce phénomène est rendu possible grâce à un système sensoriel et de signalisation très dynamique.
Chez la diatomée marine Phaeodactylum tricornutum, plus de 40 % des transcrits produits n'ont pas la capacité de coder des protéines et peuvent être classés parmi les lncRNA (Cruz de Carvalho et al., 2016, 2020). De plus, les lncRNA de P. tricornutum ne sont pas exprimés de façon aléatoire, mais plutôt dans des conditions environnementales spécifiques (Cruz de Carvalho et al., 2016, 2020 ; Agarwal et al., 2023 ; Debit, Charton et al., 2023; Debit et al., 2025), la régulation étroite soutenant davantage leur fonction.
Des résultats préliminaires ont révélé que P. tricornutum sécrète des EVs à la fois dans des conditions d'abondance de nutriments et dans des conditions d'appauvrissement en phosphate (Pi) (Cruz de Carvalho, non publié). Il est intéressant de noter que les EVs produites dans des conditions de stress Pi sont en moyenne 10 % plus petites et sont présentes en plus grande concentration (Cruz de Carvalho, non publié).
L'objectif de ce projet de doctorat est d'analyser et de caractériser en profondeur les EVs produites par les diatomées dans des conditions normales et appauvries en nutriments (Pi) et de disséquer leur rôle dans la communication intercellulaire en réponse au stress nutritif dans l'environnement marin. Nous étudierons notamment l'implication des lncRNAs dans la communication intercellulaire par les EVs, tant indirectement, en affectant la production/sécrétion/contenu des EVs, que directement, en tant que partie de la cargaison des EVs. Longtemps considérés comme du bruit transcriptionnel ou des artefacts, les longs ARNnc (lncRNAs) commencent à être reconnus comme étant des régulateurs majeurs des processus biologiques. On connaît encore très peu leur occurrence et leurs rôles chez les organismes photosynthétiques en général et chez les microalgues en particulier. Des résultats préliminaires nous ont permis d'identifier de nombreux longs ARNnc qui s'expriment spécifiquement en réponse à une carence nutritive chez la Diatomée modèle Phaeodactylum tricornutum (Cruz de Carvalho et al., 2016; Huang et al., 2019; Cruz de Carvalho & Bowler, 2020). Une banque de diatomées mutants
CRISPR-Cas9 portant des délétions complètes (et bi-alleliques) des locus de long ARNnc candidats a été créée.
Ce projet de thèse s'inscrit dans la continuité de ces travaux et vise à caractériser plus en détail les modalités de fonctionnement de ces
molécules non codantes. Il vise notamment a determiner le role des lncRNAs dans la communication extracellulaire, par le biais des vésicules extracellulaires (EVs) sécrétées sous les fluctuations en nutriments de l'environnement.
Des résultats préliminaires ont révélé que P. tricornutum sécrète des EVs à la fois dans des conditions d'abondance de nutriments et dans des conditions d'appauvrissement en phosphate (Pi) (Cruz de Carvalho, non publié). De plus, les EVs produites dans des conditions de stress Pi sont en moyenne 10 % plus petites et sont présentes en plus grande concentration (Cruz de Carvalho, non publié). L'imagerie par microscopie électronique a également montré la présence de longues structures à la surface des EVs, qui pourraient
faciliter le contact et/ou la délivrance de molécules de signal aux cellules réceptrices.
Le profil recherché
Publiée le 11/05/2026 - Réf : 74cbc6b070c6e212e74835b03758ff47