Sophie Martin

© Félix Imhof, UNIL

Sophie Martin, professeure ordinaire

du 1^er août 2018 au 31 juillet 2023

Spécialiste de biologie cellulaire, Sophie Martin s’intéresse aux mécanismes fondamentaux de la polarisation cellulaire. Elle est devenue professeure ordinaire de l’UNIL le 1^er août 2018, au Département de microbiologie fondamentale (DMF) de la Faculté de biologie et de médecine (FBM).

L’objectif de Sophie Martin: comprendre comment les cellules sont organisées spatialement, comment elles sont polarisées pour remplir certaines fonctions spécifiques. Car comme le souligne la professeure, une cellule n’est pas une unité indifférenciée et statique; c’est au contraire un système dynamique et organisé spatialement. «La grande majorité des cellules sont polarisées et remplissent des fonctions qui sont spatialement ségrégées à leur surface. Prenons le cas des cellules nerveuses: certaines de leurs extrémités permettent de recevoir des signaux, d’autres d’en envoyer. Idem pour les cellules épithéliales de notre système digestif, dont la surface en contact avec l’extérieur absorbe les nutriments, alors que le côté opposé les transmet au système sanguin».

Ce n’est pas tout: suite à une coupure, les cellules épithéliales de notre peau vont se déplacer, se réorganiser pour combler l’entaille, ce qui suppose également une perception de la direction. «Nous cherchons à comprendre quels sont les mécanismes moléculaires primaires qui vont permettre à une cellule de passer d’un état non polarisé – ou désorganisé – à un état polarisé», ajoute Sophie Martin.

Tout au long de sa carrière, la scientifique a tenté d’élucider ces mécanismes fondamentaux. Après un diplôme à l’UNIL pendant lequel elle étudie la réorganisation spatiale des facteurs de réparation de l’ADN, puis un doctorat à l’Université de Cambridge où elle travaille sur des questions de polarité cellulaire chez la mouche drosophile, elle trouve son modèle expérimental de prédilection: la levure (Schizosaccharomyces pombe). Un organisme simple, unicellulaire, mais qui partage tout de même 70% de son génome avec l’être humain, et se prête aisément à des investigations génétiques, biochimiques et d’imagerie cellulaire.

Elle se penche d’abord, à l’Université Columbia, sur le cytosquelette de la levure, qui construit les voies de transport internes à la cellule. Elle est parvenue à éclairer des mécanismes à l’œuvre dans le réagencement des structures d’actine par les microtubules. De retour en Europe, elle s’intéresse à la régulation spatiale du cycle cellulaire lors de la division binaire. Elle propose un nouveau concept de régulation spatiale par lequel la cellule de levure mesure sa taille et retarde sa division jusqu’à l’obtention d’une taille suffisante. Sophie Martin est primée à plusieurs reprises pour ce travail.

Depuis quelques années, la professeure se concentre sur le rôle de la membrane plasmique, la «surface» de la cellule, dans la polarisation, dans la transmission de signaux. Elle met à profit la reproduction sexuée de la levure. Comme beaucoup de champignons, la levure a deux options de prolifération: soit par division binaire, soit par reproduction sexuée. «Dans le cas de la reproduction sexuée, comment les cellules peuvent-elles se reconnaître, s’orienter pour s’accoupler, fusionner?» Autrement dit, comment passent-elles d’un état non polarisé à un état fortement polarisé ? Désormais, elle fait également de la compréhension des mécanismes de fusion entre deux cellules sa priorité.

Par: Nicolas Berlie/Communication FBM

Version du 1er décembre 2010

Sophie Martin, professeure associée

Spécialiste des mécanismes spatiaux et temporels de régulation de la polarisation des cellules, Sophie Martin a été nommée professeure associée au Département de microbiologie fondamentale de l'UNIL dès le 1er novembre 2010.

Née en 1975, Sophie Martin est licenciée en biologie de l’UNIL. Durant ses études, son intérêt pour le monde de la recherche l’emmène pour une année d’échange avec l’Université de Zurich. Sa licence en poche, elle rejoint alors le laboratoire de Susan Gasser à l’ISREC pour y effectuer un travail de diplôme sur la réorganisation spatiale de la chromatine en réponse à une lésion sur l’ADN. Son intérêt pour l’organisation spatiale des fonctions cellulaires est ainsi amorcé et elle s’envole pour Cambridge pour réaliser une thèse sur la polarisation des ovocytes de Drosophila dans le laboratoire de Daniel St Johnston. Elle y démontre brillamment un lien entre perte de polarisation des cellules et formation de tumeurs.

Son appétit scientifique pour les mécanismes fondamentaux de la polarisation cellulaire l’incite à choisir comme modèle expérimental un système unicellulaire simple. Ce sera en l’occurrence une espèce de levure (Schizosaccharomyces pombe) dont la forme oblongue est génétiquement régulée. Cette levure partage 70% de ses gènes avec l’être humain et se prête facilement à des techniques de génétique, d’imagerie cellulaire ou d’analyse biochimique. C’est ainsi que la scientifique rejoint le laboratoire de Fred Chang à l’Université de Columbia de New York pour y étudier le cytosquelette de la levure. Sophie Martin y obtient des résultats impressionnants et ses travaux éclairent pour la première fois les mécanismes moléculaires à l’oeuvre dans le réagencement des structures d’actine par les microtubules. Elle révèle également une surprenante dynamique à l’oeuvre dans les câbles d’actine, dont les mécanismes restent encore mystérieux.

En 2007, la brillante jeune chercheuse décroche une bourse du FNS de professeure assistante et établit son laboratoire au Centre intégratif de génomique de l’UNIL. Un an plus tard, elle obtient un important financement HFSP (Human Frontiers Science Program Career Development Award). Sophie Martin et son équipe cherchent à élucider comment la cellule se construit en trois dimensions et comment elle prend la forme nécessaire pour remplir sa fonction spécifique. En particulier, elle démontre une nouvelle régulation spatiale du cycle cellulaire par laquelle la cellule de levure retarde sa division jusqu’à l’obtention d’une taille suffisante. La communauté scientifique s’accorde aujourd’hui à penser que les considérations spatiales sont critiques pour comprendre tous les processus cellulaires fondamentaux, de la régulation de l’expression génétique au contrôle du cycle cellulaire.

En novembre 2010, Sophie Martin emménage au Département de microbiologie fondamentale où elle est nommée professeure associée. Elle reçoit la même année un important fonds de recherche européen, un ERC Starting Grant. Cette nomination consacre une jeune scientifique qui jouit déjà d’une visibilité internationale hors norme et d’une liste impressionnante de publications. Avec elle, la microbiologie lausannoise se tourne davantage vers les mécanismes fondamentaux de la cellule.

Par: Francine Billotte/Communication FBM