Résumé de l'intervention de Nicolas Martin
Coacervats : des gouttelettes dynamiques pour assembler des cellules artificielles
Les cellules sont les briques fondamentales du vivant. Ces systèmes, d'une sophistication remarquable pour les physicochimistes, fonctionnent comme des usines miniatures, capables de coordonner de multiples réactions en orchestrant flux de matière et d’énergie dans l’espace et dans le temps. Reproduire de tels comportements au sein de systèmes artificiels représente un défi majeur, aux applications biotechnologiques prometteuses, mais aussi essentiel pour éclairer les principes physicochimiques du vivant. La compartimentation est un élément clé de cette organisation. Les cellules vivantes sont délimitées par une membrane lipidique qui régule les échanges avec leur environnement. Une autre approche consiste à former des compartiments sans membrane, appelés coacervats, par séparation de phase liquide-liquide dans des solutions aqueuses de polymères. Connus de longue date, les coacervats sont récemment apparus comme des modèles pertinents pour la construction de cellules artificielles et pour explorer les hypothèses sur l’origine des premières cellules.
Nous discuterons des mécanismes qui gouvernent la formation de ces gouttelettes, en particulier l’assemblage de coacervats stimulables, basés sur des transitions de phase dynamiques, permettant un contrôle spatiotemporel de réactions bio-inspirées. Nous montrerons comment ces systèmes offrent de nouvelles pistes pour assembler des cellules artificielles et mieux comprendre la transition entre matière inerte et matière vivante.
Nicolas Martin
Passionné par les systèmes complexes à l'interface entre chimie, biologie et physique, Nicolas Martin s'intéresse à la manière dont les molécules et macromolécules s'auto-assemblent pour donner naissance à des structures dynamiques et fonctionnelles inspirées du vivant. Chimiste formé à l'ESPCI, il s'est spécialisé en physico-chimie de la matière molle par une thèse à l’École normale supérieure de Paris, sous la direction du Dr Christophe Tribet, où il a exploré le rôle de polymères chargés dans le repliement des protéines. Il a ensuite rejoint l’université de Bristol au Royaume-Uni pour un postdoctorat au sein du groupe du Pr Stephen Mann, pionnier de la biologie synthétique. Aujourd’hui chargé de recherche au CNRS, au Centre de recherche Paul Pascal à Pessac, ses travaux portent sur la conception de cellules artificielles minimales à partir de coacervats. Ces assemblages de polymères, semblables à certains compartiments observés dans les cellules, pourraient offrir des pistes sur l’origine des compartiments prébiotiques et les premières manifestations de la vie.
