Contrôle de la transition épithéliale-mésenchymateuse – spécificité, redondance et coopération entre facteurs de transcription. // Control of epithelial-mesenchymal transition – specificity, redundancy and cooperation among transcription factors.

La transition épithélium-mésenchyme (EMT) est un processus dynamique essentiel dans le développement, la cicatrisation des plaies et les maladies, activé par de nombreux signaux moléculaires. Sa complexité entrave la conception de traitements pour les pathologies liées à l'EMT telles que le cancer et la fibrose. L'une des principales difficultés réside dans le fait que l'EMT peut être mise en œuvre par divers programmes génétiques reposant sur des répertoires différents de facteurs de transcription. Est-ce ces programmes agissent de manière redondante dans les mêmes cellules ? Synergisent pour une efficacité maximale ? Ou servent de programmes alternatifs déclenchés dans des cellules adjacentes pour des résultats biologiques équivalents ? Ou pour initier une diversité maintenue à des stades ultérieurs ? Par exemple, l'EMT du développement est activée sous l'effet d'une série de facteurs de transcription (EMT-TFs) contrôlant collectivement l'adhérence intercellulaire et la motilité cellulaire. Les EMT-TFs comprennent Snail1/2, Twist1, Zeb1/2 et Prrx1/2. Chez les adultes, les cellules cancéreuses métastatiques détournent des parties de ce programme pour acquérir la motilité, non seulement dans les cancers épithéliaux, mais aussi dans d'autres types de tumeurs comme le mélanome, par exemple en activant de hauts niveaux de l'un ou plusieurs de ces EMT-TFs. Il est donc crucial de comprendre les rôles relatifs de ces facteurs promoteurs de l'EMT.
L'un des meilleurs modèles pour étudier l'EMT est la population des cellules de la crête neurale. Les cellules de la crête neurale sont des cellules souches embryonnaires multipotentes et hautement migratrices qui émergent de l'épithélium neural précoce et forment plus tard le système nerveux périphérique, les cellules pigmentaires, les cartilages et les os du visage, parmi de nombreux types cellulaires. Les analyses transcriptomiques ont révélé que les cellules de la crête neurale sont hétérogènes, avec des cellules exprimant diverses combinaisons des EMT-TFs. Cela fait de la crête neurale un excellent modèle pour étudier les fonctions spécifiques et redondantes de ces facteurs lors de l'EMT.
L'objectif du projet de thèse est de réaliser une analyse fonctionnelle comparative des rôles de Snail1, Snail2, Twist1 et Zeb2 pendant le développement de la crête neurale chez la grenouille Xenopus laevis, en se concentrant principalement sur la manière dont ces facteurs influencent l'EMT, la migration cellulaire avec une attention particulière à la motilité, la forme et l'adhérence des cellules. Pour cela, nous utiliserons une large gamme de techniques (en fonction de l'état d'avancement et des besoins du projet) : gain/perte de fonction utilisant CRISPR/Cas9, CRISPR/Cas13, Morpholinos et vecteurs d'expression pour les quatre gènes cibles d'intérêt, cinématographie time-lapse, biosenseurs FRET, rapporteurs fluorescents, chambres microfluidiques, chimiotaxie, collision cellulaire, biochimie, protéomique, biologie moléculaire, microscopie confocale, hybridation in situ, immunostaining, microinjections d'embryons précoces, microdissections et culture d'explants, greffes in vivo, modélisation computationnelle, etc.
C'est une excellente opportunité pour les étudiants désireux d'apprendre une large gamme de techniques tout en développant un projet qui permettra de mieux comprendre l'EMT pendant le développement et le cancer.
L'étudiant recruté sera supervisé conjointement par le Dr Eric Theveneau (Responsable de groupe, Directeur de recherche au CNRS) et le Dr Bruno Glise (Maître de conférences à l'Université Paul Sabatier). Le Dr Theveneau a obtenu son doctorat en biologie cellulaire et du développement à Sorbonne Université (2006) et a effectué son post-doctorat à University College London (2007-2013). Le Dr Glise a obtenu son doctorat en génétique du développement à l'Université Paul Sabatier (1997) et a effectué son post-doctorat à University of Sheffield (Royaume-Uni, 1997-2000).
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PhD project
The epithelium-to-mesenchyme transition (EMT) is a dynamic multifaceted process essential in development, wound healing and disease, activated by numerous molecular signals and cell response mechanisms. Its complexity impairs the efficient design of treatments for EMT-related pathologies such as cancer and fibrosis. One of the main issue is that EMT can be implemented from various genetic programs relying on different repertoires of transcription factors. It remains unknown whether these programs act redundantly in the same cells and synergize for maximal efficiency, or serve as alternative programs triggered in adjacent and similar cells for roughly equivalent biological outcomes, or to initiate diversity that is maintained at later stages. For example, developmental EMT is activated upon action of a series of transcription factors (EMT-TFs) collectively controlling cell-cell adhesion and cell motility. EMT-TFs include Snail1/2, Twist1, Zeb1/2 (the 'core' EMT-TFs) and Prrx1/2. In adults, metastatic cancer cells hijack parts of this program to acquire motility, not only in epithelial cancers but also in other types of tumors such as melanoma, for instance by activating high levels of one or more of these EMT-TFs. It is therefore crucial to understand the relative roles of these EMT-promoting factors.
One of the best physiological models to study EMT is the neural crest cell population. Neural crest cells are highly migratory multipotent embryonic stem cells that emerge from the early neuroepithelium and later form the peripheral nervous system, pigment cells, cartilages and bones of the face, among many cell types. Single-cell transcriptomic revealed that neural crest cells are heterogeneous with cells expressing various combinations of the core EMT-TFs. This makes the neural crest a great model to study the specific and redundant functions of these factors during EMT.
The goal of the PhD project is to perform a comparative analysis of the roles of snail1, snail2, twist1 and zeb2 during the development of the neural crest in the frog Xenopus laevis, primarily focusing on how these factors influence EMT, cell migration with a special focus on cell motility, shape and adhesion. To this end, we will use a large array of techniques (depending on the project current status and needs): gain/loss of function assays using CRISPR/Cas9, CRISPR/Cas13, Morpholinos and expression vectors for the four target genes of interest, time-lapse cinematography, FRET biosensors, fluorescent reporters, microfluidics chambers, chemotaxis assays, cell collision assays, biochemistry, proteomics, molecular biology, confocal microscopy, in situ hybridization, immunostainings, microinjections of early embryos, microdissections and explant culture, in vivo grafts, computational modelling etc….
This is a great opportunity for students eager to learn a wide range of techniques while developing a project that will lead to a better understanding of EMT during development and cancer.

Supervision
The recruited student will be jointly supervised by Dr Eric Theveneau (Group leader, Research Director at CNRS) and Dr Bruno Glise (Assistant Professor at Université Paul Sabatier). Dr Theveneau obtained his PhD in Cell and Developmental Biology from Sorbonne Université (2006) and performed his post-doctoral training at University College London (2007-2013). Dr Glise obtained his PhD in Developmental Genetics from Université Paul Sabatier (1997) and performed his post-doctoral training in the group of Pr. Philip W. Ingham at The Krebs Institute, University of Sheffield (UK, 1997-2000).
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Début de la thèse : 01/10/2025
WEB : https://drive.google.com/file/d/16jGS8wcA651hY3Ib23XTxhsYKcl8Z75P/view?usp=drive_link

Financement CSC - china scholarship council

Université Toulouse III - Paul Sabatier

151 BSB - Biologie, Santé, Biotechnologies

Motivation élevée. Intérêt pour la thématique de recherche migration cellulaire et le développement embryonnaire. Une expérience de laboratoire sur un modèle animal est préférable mais pas obligatoire.
Highly motivated student with a strong interest in the topic of cell migration and developmental biology. A previous lab experience with animal model is desired but not mandatory.