Thèse Décoder la Dynamique des Collisions Ribosomiques dans les Cellules Vivantes H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier École doctorale : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé Laboratoire de recherche : IGH - Institut de Génétique Humaine Direction de la thèse : Martine SIMONELIG ORCID 0000000237316979 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-11T23:59:59 La synthèse protéique est un processus dynamique au cours duquel les ribosomes se déplacent le long des ARNm à des vitesses variables, marquent des pauses fréquentes et peuvent occasionnellement entrer en collision. Il a été démontré que ces collisions ribosomiques déclenchent des réponses régulatrices, telles que des mécanismes de contrôle qualité et des réponses au stress. Cependant, la manière dont différents états de collision sont reconnus et interprétés dans les cellules vivantes reste largement inconnue.
Ce projet de thèse vise à développer un cadre quantitatif en imagerie à molécule unique afin d'étudier la dynamique des collisions ribosomiques et leurs conséquences moléculaires dans des cellules humaines vivantes. Le projet combine le système SunTag, permettant de suivre la traduction au niveau d'ARNm individuels, avec l'approche socRNA, qui permet de mesurer avec précision les dynamiques d'élongation à l'échelle de ribosomes uniques. Le projet s'articule autour de deux objectifs :
1. Le/la doctorant(e) mettra en place une plateforme d'imagerie permettant de quantifier simultanément la cinétique de traduction et les événements liés aux collisions à l'échelle d'un ARNm.
2. Le projet analysera la dynamique de recrutement d'un capteur clé des collisions sur les ribosomes en traduction, permettant de mesurer directement la cinétique d'interaction entre ces capteurs et les ribosomes.
En intégrant en temps réel la dynamique de traduction et le recrutement des capteurs, ce travail fournira une description quantitative de la manière dont les collisions ribosomiques sont détectées et traitées dans les cellules vivantes. Plus largement, ce projet établira un cadre polyvalent pour l'étude de la régulation de l'expression génique à l'échelle d'événements de traduction individuels.

Méthodes: Imagerie à molécule unique en cellules vivantes ; approches socRNA (SunTag) ; microscopie de fluorescence (confocale spinning-disk et TIRF) ; analyse quantitative d'images ; génétique moléculaire. Messenger RNA (mRNA) translation is a central determinant of gene expression, requiring precise coordination between initiation, elongation, and quality control to maintain cellular homeostasis. Recent studies have revealed that ribosome collisions, arising when trailing ribosomes encounter stalled leading ribosomes, are not merely by-products of translational stress but act as key regulatory signals that trigger quality control pathways. These include ribosome rescue, translational repression, and mRNA decay.
Despite this conceptual advance, our understanding of ribosome collisions remains largely indirect. Most current approaches rely on population-averaged methods such as ribosome profiling or biochemical assays, which lack temporal resolution and cannot capture the dynamic and heterogeneous nature of translation at the level of individual mRNAs.
Recent advances in live-cell single-molecule imaging now provide an opportunity to directly visualize translation dynamics in real time. Especially, the socRNA assay enables quantitative measurements of translation kinetics and ribosome behavior at the single-molecule level in living cells.
This project builds on these developments to address a central question: how are ribosome collisions generated, sensed, and resolved in real time in living cells? By combining quantitative imaging of translation dynamics with direct observation of collision sensor recruitment, this work aims to establish a mechanistic and dynamic framework for understanding how cells decode ribosome collisions.

Le candidat doit être titulaire d'un Master 2 en biologie moléculaire, biophysique, biologie quantitative, biologie cellulaire ou dans un domaine connexe.