Sujet de stage de Master 2 Recherche Année 2013/2014 Titre du

 Master Biologie – UFR Chimie et Biologie
Sujet de stage de Master 2 Recherche
Année 2013/2014
Laboratoire : IBS
Intitulé de l'équipe : Pixel
Directeur : Eva Pebay-Peyroula
Responsable : D. Bourgeois
Nom et qualité du responsable du stage : S. Avilov ou M. Byrdin
HDR oui X non ☐
Adresse : 41, rue J. Horowitz, 38027, Grenoble Cedex
Tél : 04.38.78.96.44
email : [email protected]
Spécialité MASTER :
☐ Biodiversité - Ecologie – Environnement
X Biochimie, Biologie Structurale
☐ Immunology, Microbiology, Infectiology
☐ Neurosciences and Neurobiology
☐ Physiology Epigenetics Development
Titre du sujet : Etude photophysique de protéines fluorescentes « photo-
transformables », marqueurs pour la microscopie super-résolution.
Objectifs recherchés (3 lignes max) :
En utilisant les techniques de biologie structurale et/ou la microscopie de molécules uniques, comprendre comment
fonctionnent les protéines fluorescentes utilisées comme marqueurs en imagerie cellulaire avancée.
Résumé (10 lignes max) :
Les protéines fluorescentes (FPs) sont des protéines qui fluorescent naturellement. Ces protéines, dont le
représentant le plus connu est la GFP, sont très largement utilisées comme marqueurs biologiques dans les
expériences d’imagerie cellulaire. Ces dernières années, de nouvelles FPs ont été identifiées chez les coraux marins,
qui possèdent des propriétés remarquables de « photo-transformation » : elles peuvent changer de couleur de
fluorescence lorsqu’on les excite avec des lasers de longueur d’onde bien précise. Ces protéines constituent de
nouveaux marqueurs pour étudier les cellules vivantes. Leurs propriétés de photo-transformation sont à la base des
nouvelles techniques d’imagerie de fluorescence dite « super-résolution ».
Dans l’équipe « Pixel » de l’IBS, à l’interface entre biologie structurale et cellulaire, nous étudions les propriétés
photophysiques des FPs, en particulier les mécanismes de photo-transformation, en combinant cristallographie,
spectroscopie optique et imagerie de molécules uniques. Cette recherche fondamentale vise aussi, par mutagénèse
dirigée, à mettre au point des FPs encore plus performantes. L’étudiant participera à ces recherches, en se focalisant
au choix sur deux problématiques possibles : 1) étude du phénomène de photoblanchiment (perte de fluorescence)
par spectroscopie optique et cristallographie; ou 2) étude du comportement photophysique de protéines fluorescentes
en cellule par microscopie de molécules uniques.
Approches & matériel utilisés (3 lignes max) :
Biochimie, Biologie moléculaire et cellulaire, Cristallographie, Spectroscopie optique, Imagerie de molécule unique,
Lasers
Publications pertinentes de l'équipe (3 max) :
Virgile Adam, et al, "Structural characterization of IrisFP, an optical highlighter undergoing multiple photo-induced
transformations”, PNAS (2008), 105, 18343-48.
Virgile Adam, et al, " Rational Design of Photoconvertible and Biphotochromic Fluorescent Proteins
for Advanced Microscopy Applications”, Chemistry & Biology (2011) 18, 1241–1251.
Dominique Bourgeois & Virgile Adam, “Reversible photoswitching in fluorescent proteins: A mechanistic view”, IUBMB
Life, (2012), 10.1002/iub.1023
Domaines de compétences souhaités (quelques mots clés) :
Biologie moléculaire, biologie cellulaire; Spectroscopie optique ; Microscopie de fluorescence ;
Cristallographie aux rayons X.