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 Sujet de thèse : équipe Seitz, IGH 

Régulation génique par les microARN : de la molécule à l’organisme

La régulation de l’expression génique, et l’homéostasie, sont deux principes universels du vivant. Chacun a été bien étudié, et les méthodes d’analyse modernes ont permis des avancées majeures dans leur compréhension. Mais elles n’ont jamais été vues sous une perspective commune, alors qu’elles présentent un antagonisme naturel : la régulation des gènes tend à modifier les réponses des systèmes biologiques, alors que les mécanismes homéostatiques leur donnent de l’inertie. Du dialogue entre ces deux propriétés du vivant, semblent émerger des caractéristiques inattendues.

Le sujet de cette thèse concerne donc l’antagonisme entre l’homéostasie et un mode particulier de régulation des gènes : leur répression par les microARN. Ces ARN régulateurs ont la particularité de très peu réprimer leurs cibles (moins d’un facteur 2), tout en interagissant avec de très nombreuses cibles (quelques centaines de cibles par microARN chez les Mammifères). Les méthodes classiques d’identification des cibles, basées sur la biologie moléculaire et la bio-informatique, tendent à négliger cet effet quantitatif.

Le projet de thèse consiste à identifier, parmi les myriades d’événements de reconnaissance moléculaire entre microARN et ARNm, ceux qui provoquent des phénotypes à l’échelle de l’organisme, sans avoir été anéantis par l’atténuation homéostatique. La génétique de la Drosophile, la culture cellulaire, et les analyses bio-informatiques, offrent maintenant les outils qui permettent d’interroger finement les conséquences macroscopiques des interactions moléculaires (par édition du génome par CRISPR/Cas9, par les méthodes de biologie moléculaire à haut débit, par les mesures de conservation phylogénétique sur des centaines de génomes, ...).

Notre équipe est spécialisée dans la biologie des microARN, avec une activité qui se partage à parts égales entre biologie expérimentale et bio-informatique. Nous accordons un grand soin à l’encadrement des jeunes chercheurs (tous les anciens membres de l’équipe ont publié leurs travaux avec nous, et travaillent encore dans la recherche), et nous cultivons une tradition d’émulation des jeunes chercheurs par leur implication active dans la définition des stratégies et des projets de recherche. Nous sommes basés à l’institut de génétique humaine (UMR 9002, CNRS et univ. de Montpellier). Plus d’informations sur nos travaux et publications : sur le site web de l’équipe.

Les étudiants sont invités à présenter le concours de l’école doctorale CBS2 pour candidater.

Open position for a research technician in molecular and cellular biology IGH, CNRS Montpellier

Project: Systematic analysis of gene expression in single cells by high throughput imaging  of single mRNAs

Characterizing gene expression at the level of single cells and in the context of the native cellular space is a challenge that is driving important scientific breakthroughs. Messenger RNAs are synthesized at their gene in the nucleoplasm and translated into proteins at specific cytoplasmic locations. Single molecule FISH (smFISH) identifies and localizes all mRNA molecules produced by a given gene, in every cell of large populations. SmFISH thus possesses unique advantages to  study gene expression, mRNA  localization and local translation. In this project, the candidate will use innovative smFISH methods to perform large scale smFISH screens. In particular, the candidate will image thousands of mRNA in neuronal cell culture to measure RNA localization in dendrites and axons, and determine how this is altered in neurodegenerative diseases such as FragileX syndrome or spinal muscular atrophy.

The candidate will also manipulate neurogenic iPS cells by CRISPR/Cas9 to create mutant cell lines mimicking these diseases. The candidate will work in an interdisciplinary environment with teams in computer vision and  biophysics  (Thomas  Walter  lab  at  the  Ecole  des  Mines  in  Paris ;  Florian  Müller in Pasteur ). These teams will analyze the images produced by the person hired. 
 
Requirements: Master in Life Sciences. Theoretical and practical experience in molecular and cellular biology techniques. Skills in imaging and large scale screens will be a plus. The candidate should be interested to work within an inter-disciplinary environment, and to work autonomously while integrated in a team. 
 
Where: Edouard Bertrand lab at the IGH/CNRS in Montpellier
 
When: September 1st, 2022; 2 year contract with possibilities for extension. 
 
Application:  Please provide a motivation letter, CV  and contact details of previous supervisors. Application should be sent to Dr. Edouard Bertrand.

Deadline: July 5th

Recent publications 
•  A computational framework to study sub-cellular mRNA localization. Nat. Comm, 2018, 9:4584. Samacoits, A., Chouaib, R.,  Safieddine, A., Traboulsi, A., Ouyang, W., Zimmer, C., Peter, M., Bertrand, E.*, Walter, T.*, Mueller, F.* 
• FISH-quant v2: a scalable and modular tool for smFISH image analysis. Imbert A, Ouyang W, Safieddine A, Coleno E, Zimmer C, Bertrand E, Walter T, Mueller F. RNA. 2022; 28:786-795.  
•  Safieddine, A., Coleno, E., Salloum, S., Traboulsi, A., Kwon OS., Lionneton, F., Georget, V., Robert, MC., Gostan,  T.,  Lecellier,  C.,  Chouaib, R., Pichon, X.,  Le Hir, H.  , Zibara, K., Peter, M.,  and E.  Bertrand. A conserved  choreography  of  mRNAs  at  centrosomes  reveals  a  localization  mechanism  involving  active polysome transport. Nat. Comm (2021), 12:1352.  
•  Chouaib, R., Safieddine, A., Pichon, X., Kwon, OS., Samacoits, A., Traboulsi, AM., Tsanov, N., Robert, MC., Coleno, E., Poser, I., Zimmer, C., Hyman, A. A., Le Hir, H., Zibara, K., Peter, M., Mueller, F.*, Walter, T.*, and E. Bertrand*. A localization screen reveals translation factories and widespread co-translational protein targeting.  Developmental  Cell,  2020,  54:773-791.  See  commentary  in  Dev.  Cell doi:10.1016/j .devcel.2020.09.006 
• A growing toolbox to image gene expression in single cells: sensitive approaches for demanding challenges. Mol. Cell, 2018, 71:468-480. Pichon, X., Lagha, M., Mueller, F. and E. Bertrand. Invited review f or the 20th anniversary of  the j ournal; featured article of  the issue