Offre de thèse en biophysique (H/F)

Sujet de thèse :
Mise au point d’un microscope à feuille de lumière pour l’imagerie en profondeur du cerveau de Drosophila melanogaster
Contexte :
Détecter simultanément plusieurs espèces moléculaires, telles que l'ADN, l'ARN et les protéines, dans les tissus et les organismes est essentiel pour comprendre les processus biologiques complexes, notamment la signalisation cellulaire, l'expression génique et l'organisation des tissus. Les récents progrès des techniques d'imagerie multiplexés et super-résolues permettent d’étudier les interactions spatiales et moléculaires avec une résolution sans précédent, apportant des informations cruciales sur des processus tels que le développement du cancer et l'embryogenèse.

Dans notre groupe, nous avons en particulier développé la technique d’imagerie Hi-M pour étudier l’organisation tri-dimensionnelle de la chromatine dans des cellules individuelles. L’ensemble des détails techniques et protocoles d'analyse ont été publiés en open source, rendant ainsi la technologie largement accessible à la communauté scientifique.

Une application potentielle majeure de ces techniques réside dans l'étude des cancers pédiatriques, qui s’initient souvent au cours du développement foetal à la suite de perturbations dans les mécanismes de régulation génique. Le cerveau de la Drosophile s’avère être un modèle particulièrement utile pour comprendre les mécanismes impliqués dans ces maladies rares. Cependant, les technologies d'imagerie actuelles présentent une limitation majeure : l’impossibilité de les utiliser pour l’imagerie de tissus ou d’organismes entiers en 3D, ce qui complique l'étude des systèmes biologiques complexes.

Ce projet de thèse vise à surmonter cette limitation en développant un microscope capable d'imager des dizaines d'espèces moléculaires dans de grands volumes à haut débit. Ce système intégrera deux technologies clés : un robot de manipulation de fluides et un microscope à feuille de lumière. Ces deux développements techniques s'appuient sur des conceptions open source, l'ensemble des détails techniques étant déjà décrit dans la littérature et en libre accès.

Le travail de l’étudiant ou de l’étudiante se concentrera sur trois axes :
1. Construire un premier prototype de microscope à feuille de lumière pour l’imagerie Hi-M.
2. Ecrire une interface utilisateur sous python pour contrôler le microscope et faciliter les expériences. 3. Enfin, en collaboration avec des biologistes, mener les premières preuves de concept dans le cadre du projet Cell-ID pour étudier le développement des cancers pédiatriques chez la mouche Drosophila melanogaster.