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Date Limite Candidature : mardi 25 juin 2024

**Informations générales**:
**Intitulé de l'offre **:Doctorat en thermodynamique stochastique : Modélisation de la dynamique des moteurs flagellaires bactériens (H/F)**
Référence : UMR5221-JOHPAL-001
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : MONTPELLIER
Date de publication : mardi 4 juin 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Matière condensée : organisation et dynamique

**Description du sujet de thèse**:

- Présentation:

- Nous recherchons une personne très motivée pour rejoindre notre équipe de recherche interdisciplinaire et poursuivre des investigations théoriques sur la dynamique des moteurs moléculaires rotatifs d'origine biologique [1] financées par le projet ANR BacElMec Nous utiliserons des approches inspirées de la mécanique statistique hors équilibre [2], plus précisément de la thermodynamique des petits systèmes [3].
- Objectifs de la recherche:

- Notre tâche principale sera de modéliser différents aspects du moteur flagellaire bactérien (BFM) [4, 5, 6] : 1) son assemblage coopératif, 2) la production de couple, et 3) la dynamique de relaxation asymétrique. De plus, forts de nos résultats sur le BFM, nous souhaitons développer un cadre théorique plus général adapté à l'étude physique des moteurs moléculaires rotatifs d'origine biologique basé sur les méthodes de la thermodynamique stochastique [7, 8].
- Nous construirons nos modèles et testerons leurs prédictions en analysant les données expérimentales obtenues sur des moteurs uniques par nos collaborateurs du CBS, Ashley Nord et Francesco Pedaci [9], avec qui nous avons une collaboration de longue date sur l'étude du BFM [10].
- Méthodologies:

- Les équations différentielles stochastiques (approches de Langevin et des équations de Fokker-Planck) pour modéliser la dynamique bruyante de la BFM.
- Les principaux résultats de la thermodynamique stochastique tels que les relations de fluctuation, les relations d'incertitude, etc.
- Simulations cinétiques Monte Carlo de modèles de gaz en treillis pour la modélisation détaillée de la dynamique de recrutement et d'assemblage des unités statoriques.

Bibliographie:

- 1. Howard, Jonathon. Mechanics of Motor Proteins and the Cytoskeleton. Sinauer Associates Inc, 2001.
- 2. Jülicher, F., Ajdari, A., Prost, J Modeling molecular motors. Reviews of Modern Physics, 69(4), 1269.
- 3. Hayashi, K., Ueno, H., Iino, R., Noji, H Fluctuation theorem applied to F1-ATPase. Physical review letters, ,
- 4. Sowa, Y., Berry, R. M Bacterial flagellar motor. Quarterly reviews of biophysics, 41(2),
- 5. Nirody, J. A., Sun, Y. R., Lo, C. J The biophysicist's guide to the bacterial flagellar motor. Advances in Physics: X, 2(2),
- 6. Nord, A. L., Pedaci, F Mechanisms and dynamics of the bacterial flagellar motor. Physical Microbiology,
- 7. Seifert, U Stochastic thermodynamics: principles and perspectives. The European Physical Journal B, 64(3),
- 8. Peliti, Luca, and Simone Pigolotti. Stochastic Thermodynamics: An Introduction. Princeton University Press, 2021.
- 9. Nord, A. L., Gachon, E., Perez-Carrasco, R., Nirody, J. A., Barducci, A., Berry, R. M., Pedaci, F Catch bond drives stator mechanosensitivity in the bacterial flagellar motor. Proceedings of the National Academy of Sciences, , **Contexte de travail**:
Équipe d'accueil:
Le doctorant sera membre de l'équipe "Systèmes complexes et phénomènes non linéaires" (SCPN) de l'axe Physique théorique du "Laboratoire de Physique Charles Coulomb" (L2C). Le sujet s'inscrit dans le cadre de la physique théorique des systèmes biologiques étudiés ces dernières années par l'équipe SCPN.

Environnement collaboratif:
Vous travaillerez en étroite collaboration avec des biophysiciens expérimentateurs de notre équipe, ce qui vous donnera une occasion unique de comparer les prédictions théoriques avec les données expérimentales. Cette approche interdisciplinaire est conçue pour favoriser la compréhension des principes opérationnels des moteurs moléculaires.

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