Le laboratoire

BIOC, affilié au CNRS Biologie et à l'École Polytechnique, explore les mécanismes fondamentaux du vivant, de la synthèse des protéines à la signalisation cellulaire, en passant par l'évolution et les pathologies complexes comme le cancer et les maladies neurodégénératives. La recherche au BIOC est fortement interfacée avec d'autres disciplines et avec l'enseignement à l'IP Paris.  BIOC est organisé en six équipes qui utilisent et développent des techniques et des méthodes issues de la biochimie, de la biologie moléculaire, de la biologie cellulaire, de l'analyse structurale, de la cryo-microscopie électronique et de la biologie computationnelle. 

Thèmes généraux

L'équipe "Homéostasie des ARN et des ribosomes" (PI : S. Ferreira-Cerca) s'attache à comprendre les principes de l'homéostasie de l'ARN et des ribosomes au sein des différents domaines de la vie. En outre, l'équipe "Homéostasie de l'ARN et du ribosome" souhaite développer des circuits de régulation de gènes biosynthétiques inspirés des archées et des systèmes de bioréacteurs ingénieux en vue d'applications.

L'équipe "Mécanismes de traduction" (PIs : E. Schmitt et Y. Mechulam) s'intéresse aux spécificités moléculaires de la machinerie de traduction ribosomale dans les trois domaines de la vie, en utilisant une variété de méthodes structurales et biochimiques. L'équipe utilise la cryo-microscopie électronique, notamment au CIMEX de l'Ecole Polytechnique. L'équipe étudie également des défauts de la machinerie de traduction au niveau moléculaire et leurs implications dans des problèmes de santé humaine.

L'équipe "Traduction et dégradation des ARNm eucaryotes" (PI: M. Graille) utilise des approches biochimiques, structurales et de biologie cellulaire pour comprendre le rôle des modifications post-transcriptionnelles des ARN eucaryotes. L'équipe vise à déchiffrer leur rôle dans les processus biologiques centraux, dans la prolifération cellulaire, dans le développement des organes et à décrire les conséquences des mutations pathogènes.

L'équipe "Binformatique structurale" (PI : T. Simonson) développe et applique des méthodes informatiques pour l'étude et l'ingénierie des interactions biomoléculaires. Les approches comprennent la dynamique moléculaire (MD) et des outils internes pour la conception computationnelle de protéines (CPD). L'équipe développe des théories, des méthodes et des logiciels, et utilise les outils disponibles pour résoudre des problèmes biologiques et d'ingénierie, tels que l'expansion du code génétique.

L'équipe "Cytosquelette et morphogenèse cellulaire" (PI : A. Gautreau) cherche à comprendre le rôle du cytosquelette d'actine dans le remodelage des membranes cellulaires. De nombreux complexes multiprotéiques sont impliqués, comme la machine moléculaire Arp2/3 qui crée des réseaux d'actine ramifiés générant une force de poussée. L'équipe s'intéresse principalement à la régulation d'Arp2/3 dans les cellules normales et à sa dérégulation dans le cancer. Elle étudie aussi les mécanismes fondamentaux de la transformation cellulaire au cours de la progression du cancer en utilisant l'introduction séquentielle de mutations pilotes dans le génome de cellules normales. 

L'équipe "Signalisation et maladies neurodégénératives" (PI : B. Schneider) cherche à identifier des récepteurs et effecteurs de signalisation, dont la dérégulation par des protéines amyloïdes contribuent à la mort des neurones dans les maladies à prions et maladies apparentées, telles la maladie d’Alzheimer et, plus récemment, la maladie de Charcot. L’équipe étudie aussi comment des nanopolluants (nanoparticules, nanoplastiques) présents dans notre environnement compromettent l’homéostasie des neurones et représentent des facteurs de risque pour la maladie d’Alzheimer. Les effecteurs de signalisation déréglés par les protéines amyloïdes/nanopolluants constituent des cibles thérapeutiques potentielles sur lesquelles il est possible d’agir pour enrayer la neurodégénérescence.
 

Disciplines - Méthodologies

• Biologie moléculaire et structurale (cristallographie aux rayons X et cryoEM)
• Biochimie des protéines et des acides nucléiques
• Biologie physico-chimique
• Biologie cellulaire
• Bioinformatique

Enseignement

Soutien aux travaux expérimentaux du Département de Biologie de l’Ecole polytechnique (6000 heures.élèves/ an)
Master mention ’’Biologie Santé’’ de l'IP Paris
78 thèses de 1975 à 2024