Résumé / Abstract :

Traditionnellement, les biologistes considèrent les voies biochimiques et de signalisation intracellulaires comme des objets statiques, sans vraiment de dépendance spatiale. Les approches expérimentales et de modélisation reposent le plus souvent sur des Equations de champs-moyen (’’lois d’action de masse’’) qui font l’hypothèse d’un milieux intracellulaire dilué, parfaitement mélangé et homogène dans l’espace. Or des expériences sur cellules uniques montrent que la diffusion dans la plupart des compartiments intracellulaires (membrane, cytoplasmes, noyaux) est anormale et sous-diffusive (non brownienne). Bien que les causes de ces comportements ne soient pas tout à fait claires, l’obstruction physique à la diffusion due à des obstacles est souvent évoquée. Dans tous les cas, ces observations témoignent du fait que, fondamentalement, les milieux cellulaires doivent être considérés comme spatialement inhomogènes et mal connectés. Dans cette présentation, je montrerai des résultats concernant l’étude de la diffusion dans les milieux cellulaires encombrés et qui suggèrent les effets que ce type d’inhomogénéité spatiale pourrait avoir sur des modules biochimiques élémentaires (interaction ligand-récepteur, réaction enzymatique, agrégation protéique). En particulier, nos résultats indiquent que la distribution inhomogène de l’encombrement moléculaire dans E. coli pourrait être impliquée dans le vieillissement de la bactérie.