Une approche multidisciplinaire pour déterminer l'organisation tridimensionnelle des centromères en mitose // A multidisciplinary approach to determine the 3-dimensional organization of centromeres in mitosis

Dans notre laboratoire, nous combinons des analyses évolutives et génomiques pour mieux comprendre l'organisation et la fonction du génome. Le centromère est une région chromosomique spécialisée nécessaire à la transmission correcte des chromosomes au cours de la division cellulaire. Pour ce faire, le centromère et ses complexes protéiques associés, le kinétochore, doivent s'orienter de façon à permettre aux chromatides sœurs de s'attacher aux microtubules du fuseau émanant des pôles opposés. Sur les chromosomes mitotiques condensés, les protéines associées au centromère et au kinétochore apparaissent sur la surface polaire des chromosomes, ce qui implique qu'une conformation spatiale précise de l'ADN chromosomique est à l'origine de ce regroupement périphérique. Les facteurs médiant le regroupement périphérique et l'organisation spatiale exacte de l'ADN centromérique sont cependant inconnus. Nous proposons ici d'approfondir cette question en utilisant Bombyx mori comme modèle, un organisme dont les chromosomes sont holocentriques et dont les centromères s'étendent sur toute la longueur des chromosomes. En utilisant des approches de biologie cellulaire, nous visons à tester les facteurs importants pour le regroupement périphérique des centromères. En utilisant des approches génomiques, y compris le Hi-C combiné à la microscopie à super-résolution, nous visons à quantifier précisément et à cartographier les interactions entre les régions de centromères. Ces données seront également combinées pour des approches de modélisation biophysique en collaboration avec le laboratoire Mirny (MIT) afin de reconstruire la conformation spatiale des chromosomes. Ce projet fournira des informations fondamentales sur le mécanisme sous-jacent à l'organisation du centromère afin d'établir sa conformation correcte.
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In our lab we are combining evolutionary and genomic analyses to get insights into genome organization and function. The centromere is a specialized chromosomal region required for correct chromosome inheritance over cell division. For this, centromere and their associated protein complexes, the kinetochore must bi-orient allowing sister chromatids to attach to spindle microtubules emanating from opposite poles. On condensed mitotic chromosomes centromere- and kinetochore-associated proteins appear on the polar surface of chromosomes implying that precise spatial conformation of chromosomal DNA underlies this peripheral clustering. Factors mediating peripheral clustering and the exact spatial organization of centromeric DNA are however unknown. Here, we propose to get insights into this question using Bombyx mori as model, an organism with holocentric chromosomes where centromeres extend over the entire length of chromosomes. Using cell biological approaches, we aim to test factors important for peripheral centromere clustering. Using genomic approaches including Hi-C combined with superresolution microscopy, we aim to precisely quantify and map interactions between centromere regions. Those data will also be combined for biophysical modeling approaches in collaboration with the Mirny lab (MIT) to reconstruct the spatial conformation of chromosomes. This project will provide fundamental insights into the mechanism underlying centromere organization to establish its correct chromatin topology to enable faithful segregation of chromosomes.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Concours pour un contrat doctoral

Institut Curie - PSL

515 Complexité du vivant

Le candidat doit faire preuve d'enthousiasme et démontrer une solide capacité de réflexion indépendante et créative. Il/Elle doit également avoir une forte motivation pour mener des recherches multidisciplinaires en génomique et en biologie moléculaire et cellulaire. Des compétences en programmation et une expérience dans des environnements de calcul sont un atout, mais ne sont pas obligatoires.
The applicant should be enthusiastic and show a solid capacity for independent and creative thinking. He/She should also have a strong desire to do multidisciplinary research in genomics, and cellular molecular biology. Programming skills and expertise in working in computational environments are a plus, but are not compulsory.