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Biologie cellulaire, polarisation cellulaire, organisation spatiale, GTPase

Lay summary
Toutes les cellules, que ce soit celles de notre corps ou celles d’organismes unicellulaires, sont spatialement polarisées pour remplir leur fonction. La polarisation cellulaire est contrôlée par des mécanismes conceptuellement et moléculairement très conservés. En particulier, les petites protéines G de la famille Rho / Ras jouent un rôle central chez tous les eucaryotes. L'activation locale de ces molécules conduit au recrutement de protéines effectrices et à l'activation de voies de signalisation qui utilisent cette information spatiale pour organiser la cellule spatialement. Ainsi, une question centrale est de savoir comment les petites GTPases sont activées localement. En règle générale, l’activation des petites GTPase se fait en réponse à des signaux intrinsèques ou extracellulaires. Pourtant, les cellules se polarisent également en l'absence de signal. Ce phénomène, connu sous le nom de polarisation spontanée, est la conséquence de boucles de rétroaction positive qui permettent d’amplifier des inhomogénéités stochastiques locales dans la distribution et l'activité de la GTPase. Ces petites GTPases sont aussi soumises à des boucles de rétroaction négatives qui déstabilisent la polarisation cellulaire. Le présent projet cherche à établir les bases moléculaires des boucles de rétroactions positives et négatives des GTPases Cdc42 et Ras dans la levure fissipare. Nos résultats permettront d'approfondir notre compréhension d'un phénomène biologique cellulaire fondamental, et à étudier deux petites GTPases Ras (homologue de l’oncogène humain Ras) et Cdc42 conservées chez tous les organismes eucaryotes.