Soutenance de thèse de TUMMINIA Sofia

Résumé de la thèse

Ce manuscrit décrit les connaissances actuelles et les limitations auxquelles les neuroscientifiques sont confrontés pour déchiffrer le cytosquelette d'actine présynaptique dans son contexte naturel. Interroger l'actine au sein de la présynapse reste un défi malgré l'émergence de techniques de microscopie avantageuses, dépassant la limite de diffraction, permettant l'observation de petites structures biologiques. Pour comprendre les rôles potentiels de l'actine dans les fonctions présynaptiques, une partie de mon projet de thèse a été orientée vers la mise en place et l'application d'un nouveau modèle de présynapse sur verre, facilitant l'imagerie des nanostructures d'actine présynaptique à l'aide de la microscopie de localisation de molécules uniques (SMLM). Cette étude utilise la neuroligine-1, une molécule d'adhésion cellulaire postsynaptique, pour induire la formation de présynapses excitatrices. L'impression d'un micro-pattern de cette protéine sur le verre permet d'orienter les présynapses de manière contrôlée et d'obtenir des résultats cohérents. L'utilisation du modèle de présynapse sur verre a confirmé la présence de présynapses enrichies et non enrichies en actine, ainsi que la corrélation entre l'enrichissement en actine, l'agrégation des clusters présynaptiques et l'activité de recyclage présynaptique, en accord avec les travaux précédents réalisés par l'équipe (Bingham et al., 2023). Ce modèle offre un meilleur accès optique aux composants synaptiques, permettant une imagerie détaillée du corral, du maillage et des rails d'actine ainsi que l'activité du cycle vésiculaire. De plus, le manuscrit discute du potentiel futur de ce modèle dans la recherche sur le cytosquelette d'actine, en proposant des études comparatives explorant la distribution des nanostructures d'actine entre différents types synaptiques, combinées à des outils d'analyse d'image avancés pour affiner la segmentation de l'actine et cartographier plus précisément l'architecture du cytosquelette d'actine. Ces recherches ouvriraient la voie à des études pathologiques, pouvant révéler des dysfonctionnements de l'architecture synaptique et de la dynamique de l'actine dans les troubles neurodéveloppementaux menant à des maladies cognitives.