Thèse Organisation et Fonction du Quartet de Microtubules et du Réticulum Endoplasmique chez Trypanosoma Brucei. H/F - 33

Établissement : Université de Bordeaux
École doctorale : Sciences de la Vie et de la Santé
Laboratoire de recherche : Microbiologie fondamentale et Pathogénicité
Direction de la thèse : Eloïse BERTIAUX ORCID 000000025378211X
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-20T23:59:59

Cette thèse s'inscrit dans le champ de la biologie cellulaire et vise à élucider les mécanismes d'organisation spatiale et fonctionnelle de la cellule chez Trypanosoma brucei, parasite responsable de la trypanosomiase humaine africaine. Le projet se concentre sur les interactions entre le cytosquelette microtubulaire et le réticulum endoplasmique (RE), deux systèmes fondamentaux pour l'architecture cellulaire, le trafic intracellulaire et la division cellulaire.

Le microtubule quartet (MtQ) est une structure cytosquelettique singulière des kinétoplastidés, étroitement associée à des organites clés tels que le flagelle, la poche flagellaire et l'appareil de Golgi. Il joue un rôle central dans la polarité cellulaire et la morphogenèse cellulaire. Malgré cette importance, sa composition moléculaire, sa biogenèse et ses interactions avec les compartiments membranaires restent encore peu caractérisées. Des analyses récentes ont permis d'identifier, au sein du MtQ et des interfaces associées au RE, plusieurs protéines orthologues de protéines humaines impliquées dans l'organisation du cytosquelette, les contacts membrane-cytosquelette et la dynamique des membranes, suggérant l'existence de mécanismes conservés au cours de l'évolution.

Parallèlement, le RE constitue un réseau membranaire hautement dynamique, impliqué dans la synthèse des protéines et des lipides, l'homéostasie cellulaire et l'établissement de domaines fonctionnels spécialisés. Chez T. brucei, l'organisation du RE est fortement contrainte par l'architecture cellulaire et le cytosquelette, offrant un contexte particulièrement favorable pour étudier, dans un cadre simplifié, les interactions structurales et fonctionnelles entre membranes et microtubules.

L'objectif principal de cette thèse est de comprendre comment le MtQ et le RE s'organisent et interagissent au sein de la cellule, et comment ces interactions contribuent à l'architecture globale, à la division cellulaire et à la viabilité du parasite. Le projet repose sur une combinaison d'approches de biologie cellulaire et d'imagerie avancée, incluant la microscopie à haute et super-résolution, l'expansion microscopy et le marquage endogène de protéines d'intérêt. Ces approches permettront de cartographier à une résolution nanométrique les points de contact MtQ-RE et de caractériser la localisation subcellulaire de protéines conservées.

Enfin, des analyses fonctionnelles basées sur l'interférence ARN, le suivi du cycle cellulaire et des analyses morphologiques fines permettront d'évaluer l'impact de la perturbation de ces protéines et de ces interactions sur la morphogenèse et la division cellulaire. En mettant à profit la présence de protéines orthologues humaines dans un organisme expérimentalement accessible et morphologiquement polarisé, cette thèse positionne T. brucei comme un modèle original et pertinent pour décrypter des mécanismes fondamentaux et conservés d'organisation cellulaire chez les eucaryotes.

The 'Protist Parasite Cytoskeleton' team conducts sevral project focused on the biology of kinetoplastids, a group of flagellated protozoan parasites responsible for various human and animal diseases. Our work emphasizes the cytoskeleton and related structures and organelles. Our goal is to better understand the biology of these different elements essential for the parasite and their roles in the paraiste and life cycle of the trypanosomnes.
The microtubule quartet (MtQ) is a unique and conserved structure in Trypanosoma brucei and other pathogenic trypanosomatids. Composed of four microtubules with distinct polarity, it originates at the basal body, wraps around the flagellar pocket (FP), and extends along the cell body beneath the flagellum. The MtQ is crucial for flagellum attachment, cell morphology, and development, but its molecular composition, biogenesis, and functions remain poorly understood.

This PhD project aims to uncover how ER proteins such as reticulon and atlastin-like establish and regulate the membrane-cytoskeleton interface between the endoplasmic reticulum (ER) and the microtubule quartet (MtQ) in Trypanosoma brucei. These proteins are hypothesized to shape ER morphology, stabilize ER-microtubule contact sites, and coordinate key processes such as organelle segregation, morphogenesis, and cell division.

The thesis project focuses on the structural and functional characterisation of the MtQ using reverse genetics approaches, the analysis of phenotypes during overexpression and deletion (CRISPR/RNAi). We will used several of microscopy technics (Expansion microscopy, STED, IF) to study the quartet during the cell and parasite cycle. To study the parasite cycle, we will work in collaboration with B.Rotureau, to infect tsetse flies and work with parasites isolated from the insect vector.