STAGE de MASTER Caractérisation des interactions Polysaccharides - Enzymes

Ce stage de MASTER sera effectué au sein de l'unité Biopolymères Interactions et Assemblages (BIA) (https://www6.angers-nantes.inrae.fr/bia/) de l'Institut national de recherche pour l'agriculture, alimentation et l'environnement (INRAE), situé à Nantes (France), plus précisément au sein de l'équipe Assemblages Nanostructurés (Nano) sous la supervision de Céline Moreau. Un des objectifs de cette équipe est la compréhension des phénomènes d’adsorption des biopolymères issus de sources agricoles et la caractérisation structurale des assemblages résultants. De plus, ce projet se fera en collaboration avec une autre équipe de l’Unité, l’équipe Paroi Végétale et Polymères Pariétaux (PVPP) qui s’intéresse notamment aux mécanismes de construction de la paroi végétale et au comportement des enzymes dans ces milieux denses (personne contact Estelle Bonnin). Contexte : Une question centrale en biologie végétale est de savoir comment les polymères de la paroi cellulaire s'assemblent pour former un réseau à la fois solide et extensible, et comment cela influe sur la croissance de cellules et des organes végétaux. Le rôle clé joué par les interactions entre les pectines et les protéines, et entre les pectines et les enzymes dans la formation et l'expansion de la paroi cellulaire est l’objectif majeur d’un projet collaboratif entre deux laboratoires INRAE et l’Université de Lausanne (Suisse). Les pectines, polysaccharides majeurs de la paroi cellulaire des plantes, constituent une famille complexe caractérisée par la prédominance de l'acide galacturonique (GalA). Dans les pectines, la fonction carboxylique du GalA peut être méthylée, ce qui génère des pectines avec des degrés de méthylation variés. Au cours de la vie de la cellule, ce degré de méthylation diminue sous l’effet d’enzymes présentes dans la paroi, appelées pectine méthylestérases (PMEs). Ces enzymes interagissent avec les pectines et cette action est essentielle pour l’expansion de la paroi cellulaire et sa consolidation. L’étude des interactions entre polymères fait appel à de nombreuses techniques physico-chimiques. La technique de Microbalance à Cristal de Quartz avec Dissipation (QCM-D) est une technique analytique ultrasensible qui permet d'étudier en temps réel les phénomènes d'adsorption de biomolécules sur une surface et les interactions entre biomolécules. Elle permet d’obtenir des informations sur les masses adsorbées et l’état d’hydratation des couches formées. Objectifs : L'objectif général du stage sera donc d’étudier l’interaction des PMEs avec les pectines en utilisant la technique de QCM-D. La première étape du projet sera d’optimiser l’adsorption des pectines sur les surfaces de quartz en fonction du type de pectines, de la concentration, et des conditions de milieu (pH, force ionique. Après optimisation, des PMEs dont le mode d’action est connu seront testées pour comprendre leur action en temps réel sur des couches de pectines préalablement adsorbées sur des surfaces de quartz. Cette première étape permettra d’obtenir des informations sur les cinétiques de dégradation et les propriétés d’hydratation des couches. Dans un deuxième temps, des PME inconnues seront testées dans les mêmes conditions afin de déterminer leur mode d’action. Programme prévisionnel : 1) Recherche bibliographique 2) Formation à la QCM-D 3) Préparation des surfaces de quartz QCM-D 4) Etude de l’adsorption des pectines sur les surfaces de quartz par QCM-D. L’adsorption sera étudiée en fonction de la nature des pectines et leurs concentrations 5) Evaluation de l’action des enzymes PMEs sur les couches de pectines. Période : 4 à 6 mois au 1er semestre 2027 Merci de transmettre un CV (maximum 2 pages) et une lettre de recommandation à Céline Moreau et Estelle Bonnin