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Explorer les mécanismes moléculaires de la division cellulaire

Le projet IRMM cherche à caractériser les mécanismes moléculaires responsables des interactions entre protéines du transport intra-flagellaire et moteurs moléculaires.

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Une cellule, au cours de son cycle de vie, passe par différentes phases essentielles. La division cellulaire (ou mitose), est une étape clé pour le maintien de la prolifération cellulaire et donc pour la croissance d’un organisme vivant. Lors de cette étape, les chromosomes, vont être séparés et répartis entre les deux cellules filles issues de cette division. À l’intérieur des cellules se trouvent des filaments du cytosquelette appelés microtubules, de longs tubes constitués de protéines qui s’assemblent pour former la structure (le fuseau mitotique) permettant de séparer les chromosomes. Les protéines du transport intra-flagellaire contribuent, en association avec des moteurs moléculaires, à l’assemblage du fuseau mitotique et au transport des chromosomes. Ces recherches ouvrent la voie à une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans le développement de lésions cancéreuses. En effet, les cellules cancéreuses présentent fréquemment des erreurs de séparation des chromosomes lors de la mitose qui ont généralement comme origine des défauts d’organisation des microtubules. Ce reportage a été réalisé et financé dans le cadre de l'appel à projet Sciences Avec et Pour la Société (SAPS).
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Pipetage d'une solution contenant de l'ADN pour réaliser une électrophorèse sur gel d’agarose. Des fragments d’ADN issus de cellules de mammifères sont mis dans cette solution qui est déposée dans chacun des puits à une extrémité du gel d'agarose. Un courant électrique permet aux fragments de migrer le long du gel. Cette migration, différente en fonction de la taille de chacun des fragments, permet de récupérer un fragment d'ADN d’intérêt. Il sera ensuite introduit dans des baculovirus…

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Pipetage d'une solution contenant de l'ADN pour réaliser une électrophorèse sur gel d’agarose
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Dépôt d'une solution contenant de l'ADN pour réaliser une électrophorèse sur gel d’agarose. Des fragments d’ADN issus de cellules de mammifères sont mis dans une solution qui est déposée dans chacun des puits à une extrémité du gel d'agarose. Un courant électrique permet aux fragments de migrer le long du gel. Cette migration, différente en fonction de la taille de chacun des fragments, permet de récupérer un fragment d'ADN d’intérêt. Il sera ensuite introduit dans des baculovirus recombinants…

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Dépôt d'une solution contenant de l'ADN pour réaliser une électrophorèse sur gel d’agarose
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Pipetage d'une solution contenant de l'ADN pour réaliser une électrophorèse sur gel d’agarose. Des fragments d’ADN issus de cellules de mammifères sont mis dans cette solution qui est déposée dans chacun des puits à une extrémité du gel d'agarose. Un courant électrique permet aux fragments de migrer le long du gel. Cette migration, différente en fonction de la taille de chacun des fragments, permet de récupérer un fragment d'ADN d’intérêt. Il sera ensuite introduit dans des baculovirus…

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Pipetage d'une solution contenant de l'ADN pour réaliser une électrophorèse sur gel d’agarose
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Dépôt d'une solution contenant de l'ADN pour réaliser une électrophorèse sur gel d’agarose. Des fragments d’ADN issus de cellules de mammifères sont mis dans une solution qui est déposée dans chacun des puits à une extrémité du gel d'agarose. Un courant électrique permet aux fragments de migrer le long du gel. Cette migration, différente en fonction de la taille de chacun des fragments, permet de récupérer un fragment d'ADN d’intérêt. Il sera ensuite introduit dans des baculovirus recombinants…

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Dépôt d'une solution contenant de l'ADN pour réaliser une électrophorèse sur gel d’agarose
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Lecture d'un gel d’électrophorèse sous lumière ultraviolette (UV). Un courant électrique permet aux fragments d’ADN issus de cellules de mammifères de migrer le long du gel. Une fois la migration effectuée, le gel d’agarose est illuminé avec de la lumière UV. L’ADN est alors visualisé grâce à la présence d’un marqueur. Cette technique permet de récupérer un fragment d'ADN d’intérêt. Il sera ensuite introduit dans des baculovirus recombinants utilisés pour infecter des cellules d’insectes, qui…

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Lecture d'un gel d’électrophorèse sous lumière ultraviolette (UV)
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Lecture d'un gel d’électrophorèse. Un courant électrique permet aux fragments d’ADN issus de cellules de mammifères de migrer le long du gel. Une fois la migration effectuée, le gel d’agarose est illuminé avec de la lumière UV. L’ADN est alors visualisé grâce à la présence d’un marqueur. Cette technique permet de récupérer un fragment d'ADN d’intérêt. Il sera ensuite introduit dans des baculovirus recombinants utilisés pour infecter des cellules d’insectes, qui vont alors produire en grande…

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Lecture d'un gel d’électrophorèse
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Culture de cellules de papillon "Spodoptera frugiperda" dans un incubateur à 28 °C. Elles sont infectées par des baculovirus, des virus capables d’infecter les cellules d’insectes mais pas les cellules humaines, ce qui va entraîner la production en grande quantité de protéines d’intérêt. Il s'agit ici de protéines du transport intra-flagellaire qui contribuent en association avec des moteurs moléculaires, à l’assemblage du fuseau mitotique et au transport des chromosomes lors de la division…

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Culture de cellules de papillon "Spodoptera frugiperda" dans un incubateur à 28 °C
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Culture de cellules du papillon "Spodoptera frugiperda" dans un incubateur à 28 °C. Les cellules d’insectes sont cultivées en milieu liquide ce qui permet d’en obtenir un grand nombre. Elles sont infectées par des baculovirus, des virus capables d’infecter les cellules d’insectes mais pas les cellules humaines, ce qui va entraîner la production en grande quantité de protéines d’intérêt. Ce sont ici des "protéines du transport intra-flagellaire" qui contribuent en association avec des moteurs…

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Culture de cellules du papillon "Spodoptera frugiperda" dans un incubateur à 28 °C
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Visualisation de cellules issues du papillon "Spodoptera frugiperda" en microscopie à contraste de phase. Ces cellules sont cultivées dans un incubateur à 28°C et infectées par des baculovirus, des virus capables d’infecter les cellules d’insectes mais pas les cellules humaines, ce qui va entraîner la production par les cellules de protéines d’intérêt. Les cellules infectées ont une taille plus importante et une forme irrégulière. La protéine d'intérêt produite par les cellules d'insecte…

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Visualisation de cellules issues du papillon "Spodoptera frugiperda" en microscopie à contraste de phase
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Visualisation de cellules issues du papillon "Spodoptera frugiperda" et de protéines d’intérêt au microscope à fluorescence. Ces cellules sont cultivées dans un incubateur à 28 °C et infectées par des baculovirus, des virus capables d’infecter les cellules d’insectes mais pas les cellules humaines, ce qui va entraîner la production par les cellules de protéines d’intérêt. L’infection des cellules peut être vérifiée en observant l’expression des protéines d’intérêt dans les cellules par de la…

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Visualisation de cellules de papillon et de protéines d’intérêt au microscope à fluorescence
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Cellules issues du papillon "Spodoptera frugiperda" au fond d'un tube après centrifugation. Ces cellules ont été cultivées et ensuite infectées par des baculovirus, des virus capables d’infecter les cellules d’insectes mais pas les cellules humaines, ce qui va entraîner la production par les cellules de protéines d’intérêt. Les tubes contenant les cellules d’insectes exprimant cette protéine d’intérêt sont centrifugés. Cela permet de les exposer à une force centrifuge et de récupérer les…

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Cellules issues du papillon "Spodoptera frugiperda" au fond d'un tube après centrifugation
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Observation sur un gel de polyacrylamide de protéines du transport intra-flagellaire après purification. Après une lyse mécanique de cellules du papillon "Spodoptera frugiperda", les protéines d’intérêt (ici les protéines du transport intra-flagellaire) sont isolées du lysat cellulaire grâce à des tags d’affinité qui permettent leur immobilisation sur des billes microscopiques. Plusieurs étapes de lavage et d’élution permettent ensuite de récupérer les protéines d’intérêt enrichies et isolées :…

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Observation sur un gel de polyacrylamide de protéines du transport intra-flagellaire après purification
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Observation des protéines d’intérêt par microscopie photonique dite de "Microscopie de fluorescence par réflexion totale interne" (TIRF). Cette technique permet de visualiser des molécules uniques et donc d’étudier les interactions entre protéines du transport intra-flagellaire et les moteurs moléculaires avec lesquels elles interagissent. Chaque type de protéine (protéines du transport intra-flagellaire, moteurs moléculaires) possède un marqueur fluorescent émettant de la lumière d’une couleur…

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Observation des protéines d’intérêt par microscopie photonique
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Culture de cellules de mammifères dans un incubateur à atmosphère contrôlée. Les scientifiques ont étudié et identifié les mécanismes moléculaires responsables des interactions entre protéines du transport intra-flagellaire et moteurs moléculaires en système reconstitué in vitro. Pour effectuer ensuite cette étude est dans le contexte cellulaire, ces protéines sont alors exprimées dans des cellules de mammifères (issues de rein de chien). La protéine du transport intra-flagellaire contribue en…

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Culture de cellules de mammifères dans un incubateur à atmosphère contrôlée
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Visualisation de cellules de mammifères par microscopie photonique. Les scientifiques ont étudié et identifié les mécanismes moléculaires responsables des interactions entre protéines du transport intra-flagellaire et moteurs moléculaires en système reconstitué in vitro. Pour effectuer ensuite cette étude dans le contexte cellulaire, ces protéines sont exprimées dans des cellules de mammifères (issues de rein de chien) cultivées dans des incubateurs à atmosphère contrôlée. Les protéines…

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Visualisation de cellules de mammifères par microscopie photonique

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