Dynamique du stress en cellules vivantes

par Aude Sivéry

Thèse de doctorat en Optique et lasers, physico-chimie, atmosphère

Sous la direction de Emmanuel Courtade.


  • Résumé

    La cellule lutte à chaque instant contre les perturbations afin de maintenir l'équilibre de son milieu intérieur, et permettre sa survie. L'apparition d'espèces oxydantes ou l'augmentation de la température sont autant de perturbations auxquelles la cellule doit faire face. Mon travail de thèse s'est articulé autour de la dynamique temporelle des stress oxydant et thermique en cellules vivantes. L’originalité de l’équipe où j’ai effectué ma thèse est de proposer une alternative aux photothérapies dynamiques en produisant directement, sans photosensibilisant, de l’oxygène singulet considéré comme l’agent cytotoxique principal. Cette façon de produire directement l’oxygène singulet permet non seulement d’adresser plus directement des questions de dosimétrie qui sont importantes en thérapie mais aussi d’identifier les macromolécules impliquées dans le stress oxydant. Dans une première partie je présenterai des études de cinétique photochimique qui ont permis de déterminer dans différents solvants et en cellule, le taux de production et la réactivité de l'oxygène singulet avec un partenaire spécifique. Dans une seconde partie, je présenterai mes travaux sur la dynamique temporelle de réponse au stress thermique en cellules vivantes. Le développement d’un modèle mathématique minimal de titration du stress thermique couplé à des expériences associant un facteur de transcription clef dans la régulation du stress, nous ont permis de mettre en évidence les contributions des principales réactions impliquées dans le mécanisme de réponse cellulaire au stress thermique.

  • Titre traduit

    Stress dynamics in living cells


  • Résumé

    The cell fight everytime against disturbances to maintain the balance of its internal environment and ensure its survival. The appearance of oxidative species or increasing the temperature are all major perturbations which the cell has to face. My thesis is structured around the temporal dynamics of oxidative and thermal stress in living cells. The originality of the team where I did my thesis, is to propose an alternative way to phototherapy dynamic in producing directly, without photosensitizer, singlet oxygen which is considered as the main cytotoxic agent. This way of producing singlet oxygen directly allows to address dosimetry issues that are important in therapy but also, to identify the macromolecules involved in oxidative stress more directly. In the first part ,I will present photochemical kinetic studies that have enable to determine in different solvents and in cells, the production rate and the reactivity of singlet oxygen with a specific partner. In the second part, I will present my work on the temporal dynamics of heat stress response in living cells. The development of a minimal mathematical model of titration of thermal stress coupled with experiments involving a key transcription factor in the regulation of stress, allowed us to identify the main reactions involved in the mechanism of cell response to heat shock.


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