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Nouvelle candidate à la thèse - Catherine Gilbert

Catherine Gilbert
        Catherine Gilbert

Catherine a obtenu en 2018 une licence en Arts et Sciences Libérales du programme scientifique de Maastricht (Université de Maastricht), avec une spécialisation en chimie. Elle s'est ensuite inscrite au programme conjoint de master en chimie à l'Université d'Amsterdam et à la Vrije Universiteit, avec une spécialisation en sciences analytiques. Pendant cette période, elle a participé au programme de talent TI-COAST MSc+, et a pu participer à des cours et conférences supplémentaires en parallèle de ses études. Grâce à TI-COAST, elle a effectué sa recherche au cours d'un stage au Shell Technology Centre, à Amsterdam, où elle a contribué à établir l'utilisation de la SFC-MS comme méthode d'analyse. 

En septembre 2020, Catherine a rejoint l'équipe S2MB (Spectrométrie de Masse des Macromolécules Biologiques) de l'UMR CNRS 5248 Institut de Chimie & Biologie des Membranes & Nano-objets afin d'effectuer son doctorat sous la supervision du professeur Caroline Tokarski. Elle travaillera au sein du réseau européen de formation Marie Skłodowska-Curie PUSHH, et se concentrera sur l'utilisation de la spectrométrie de masse appliquée au domaine de la paléoprotéomique.

Contact :

Soutenance HDR - Dr Rhourri-Frih Boutayna

Date : Vendredi 4 septembre 2020, 16h, séminaire en ligne.

Titre : "L'imagerie MALDI comme outil de pronostic/diagnostic médical : Applications et perspectives"

Lien du séminaire :

Résumé : Après une première partie: CV, résumant l'activité de recherche et d'enseignement, l'HDR porte principalement sur l'imagerie MALDI-Spectrometrie de masse avec deux application médicales de 1) l'imagerie moléculaire pour l'analyse des médiateurs d'inflammation et de résolution suite à l'infarctus du myocarde et 2) l'analyse des modification du lipidome cérébral suite à une alimentation enrichie en gras et un surpoids chez la souris. Un dernier projet de recherche perspectif, serait l'application de l'imagerie maldi à l'étude de la maladie de Parkinson

Membres du jury : 

Professeur Chaurand Pierre, Université de Montréal, Canada,
Professeur Saint Pierre David Hubert, Université de Montréal Canada,
Docteur Bultel Laurent , Technologies Servier, Orléans,
Docteur Cota Daniela, Inserm, Bordeaux,
Docteur Benazzouz Abdelhamid, Inserm, Bordeaux,
Professeur Tokarski Caroline, Université de Bordeaux,
Docteur Lecomte Sophie, CNRS, Bordeaux.

Thèse de Doctorat en Palaeoproteomics - Marie Curie Early Stage Researcher position

Logo EUThis project has received funding from the European Union's EU Framework Programme for Research and Innovation Horizon 2020 under Grant Agreement No. 861389 - PUSHH


One PhD position is available at the University of Bordeaux starting September 1st, 2020 as a part of the European Training Network PUSHH Palaeoproteomics to Unleash Studies on Human History funded by the European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No 861389. This vacancy offers a three year, fully funded PhD on Mass Spectrometry for Palaeoproteomics (reference ESR10). You will be supervised by Prof Caroline Tokarski with cosupervision by Prof Jane Thomas-Oates.


About PUSHH:

The PUSHH ETN builds on the recent exciting advances in “palaeoproteomics”, i.e. mass spectrometry based ancient protein sequencing. PUSHH will develop new proteomic methods, optimised for ancient protein analysis, that will be applied to address outstanding evolutionary questions in human and hominoid evolution. Currently, there are very few specialists that have been trained to analyse ancient proteins, but the growing demand for information provided by palaeoproteomics will require highly qualified profiles with backgrounds in analytical chemistry, bioinformatics, palaeoanthropology and palaeontology. PUSHH will fill this advanced training gap by providing international, and intersectoral doctoral (PhD) training, for 14 Early Stage Researchers (ESRs) in seven different EU countries. PUSHH will guide the ESRs to develop the advanced interdisciplinary competence they need to achieve seamless integration of palaeoproteomics with the established research approaches currently used in palaeoanthropology and archaeology.

Read more about the network at:


Project description:

The latest generation of high-resolution tandem mass spectrometry for palaeoproteomics can reliably and rapidly detect proteins in complex mixtures, even in the very limited quantities typical of ancient samples. Workflow miniaturization and simplification of sample preparation, by integrating into a single or few step(s) different chemical treatments, have already been proven to improve recovery in the most recalcitrant ancient samples. Such approaches are contributing to minimizing the amount of starting material needed for palaeoproteomics analysis. The possibility to combine the dissociative capabilities of complementary fragmentation methods (ETD, UVPD, HCD) maximises the ability to elucidate the full complexity of the protein material, in sequence, in polymorphism and in chemical and/or post-translational modifications with unprecedented depth and accuracy. Top-down methods, adding molecular details lost when proteoforms are hydrolyzed into proteolytic peptides in bottom-up proteomics, also benefit from the recent technological gains in mass spectrometry. The ESR10 will develop new minimally invasive methods and miniaturized analytical workflow based on bottom-up and top-down approaches, to analyse trace level of proteins in palaeoanthropological and palaeontological materials and reach an exhaustive characterization of ancient material available. Digestion free top-down proteomics methods will also be investigated to remove many of the limitations hampering analysis of this category of samples. The methods will be used to identify proteins from samples with very limited amounts. Elucidation of protein polymorphism will also be studied with these minimally invasive methods in partnership with the PUSHH partners. Another application of these methods is the study protein degradation (e.g. chemical modifications, breakdown) such as the degradation of tooth enamel proteins in partnership with ESR14.


Environment and place of employment:

Place of employment: The Institute of Chemistry and Biology of Membrane and NanoObjects (CBMN), UMR CNR 5248 and Proteome Platform of the University of Bordeaux.

Expertise of the laboratory team and platform: “Omics” developments based on high-end technologies applied to various fields (biology, chemistry, medicine, pharmaceutical science, plant science, environment, cultural heritage) from sample preparation to (bio)macromolecular identification, targeted/non-targeted quantitative analysis and intact protein characterization using top-down analysis. Website:


Job description:

- Carry out an independent research project under supervision.
- Complete PhD courses or other equivalent education corresponding to approx. 30 ECTS points.
- To document work appropriately and in accordance with research best practice.
- To prioritize tasks within an agreed work schedule to ensure that the project(s) are delivered on time. Submit the thesis by the deadline.
- Deliver scientific articles and/or book chapters in collaboration with other PUSHH ESRs and supervisors.
- Communicate your scientific activity to a broad audience (e.g. outreach activities).
- Actively attend all the mandatory network-wide PUSHH activities, which will take place in multiple locations in and outside Europe.
- Travel for a mandatory secondment period at another institution within the PUSHH consortium. Actively take part in the research projects involving multiple institutions and ESRs within the PUSHH network.


Additional information

Eligibility criteria:

To be eligible for a PhD position in PUSHH on 1st September 2020, you must:

- be in the first four years (full-time equivalent research experience) of your research career, and have not been awarded a doctoral degree.
- have not resided or carried out your main activity (work, studies, etc.) in France for more than 12 months in the preceding three years. Compulsory national service or short stays such as holidays are not taken into account.


Selection process

The following documents have to be sent by e-mail to Prof Caroline Tokarski (PhD supervisor) at the following address:

- Detailed CV including education, experience and skills relevant for the position.
- Cover letter (maximum 2 pages).
- Diploma and transcript of records.
- Names of two Professional References and their contact information.

After the expiry of the deadline for applications, the authorized recruitment manager selects applicants for assessment on the advice of the hiring committee. All applicants are then immediately notified whether their application has been passed for assessment by an unbiased assessor. Interviews are expected to be held. The assessor makes a non-prioritized assessment of the academic qualifications and experience with respect to the above-mentioned area of research, techniques, skills and other requirements listed in the advertisement.


Web site for additional job details



Offer Requirements:





- Chemistry or biochemistry Master Degree or equivalent


- Demonstrated knowledge of analytical chemistry, including mass spectrometry and liquid chromatography techniques (theoretical and experimental)
- Knowledge of, and demonstrated experience in designing, implementing, and optimizing: (i) analytical methods for protein characterization, (ii) biochemical methodologies for sample preparation for protein analysis.
- Knowledge of tandem MS-based proteomics data generation, interpretation and statistical validation.
- Experience in detection and identification of protein residues from cultural heritage by proteomics is a valued plus.


- Ability to comfortably work in a highly interdisciplinary environment.
- Good communication skills in written and oral English is required.
- Integrity, motivation, organization, and good collaboration skills.
- Ability to develop contacts to enhance knowledge and understanding and form relationships for future collaboration.


More information and to apply for this job:

Thèse de doctorat en spectrométrie de masse de très haute résolution pour l'analyse des échantillons du patrimoine culturel (H/F)

Informations générales

Référence : UMR5248-CARTOK-005
Lieu de travail : BORDEAUX
Date de publication : mardi 2 juin 2020
Nom du responsable scientifique : Caroline Tokarski
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel


Description du sujet de thèse

Titre du projet : Développements méthodologiques pour la spectrométrie de masse de très haute résolution et l'analyse de protéines intactes d'échantillons du patrimoine culturel, de leurs produits d'interaction et de dégradation.

Objectifs :
L'analyse des échantillons du patrimoine culturel est indispensable à la compréhension des techniques de l'artiste, à la restauration des œuvres ainsi qu'à leur conservation et préservation. Les œuvres d'art étudiées sont d'une grande valeur, culturelle comme matérielle, et les quantités d'échantillon disponible pour analyse sont de fait extrêmement réduites. L'ensemble de ces limitations oblige au développement de méthodes analytiques efficaces, sensibles, robustes et pertinentes.
Ce projet de thèse de doctorat propose d'étudier et de résoudre la complexité du matériel organique présent dans des échantillons du patrimoine culturel par le développement et le recours de techniques novatrices en chimie et en spectrométrie de masse de très haute résolution. Le but final de l'approche sera d'obtenir des certitudes structurales sur des protéines présentes dans les échantillons étudiés et de comprendre les interactions de ces macromolécules avec leur environnement ainsi que leur réticulation et voie de dégradation.
Appliqué à l'étude d'œuvres d'art, un tel décodage chimique aura un impact majeur sur la compréhension de l'édifice moléculaire d'une telle matrice complexe, donnant ainsi accès à sa composition et à ses voies de dégradation, et aidera à déterminer les conditions de restauration, de conservation et de stockage des œuvres étudiées.
Le cadre d'étude proposé exploitera les derniers développements techniques disponibles en spectrométrie de masse de très haute résolution comme les modes de fragmentation alternatifs (ETD, UVPD) permettant l'étude de ces macromolécules biologiques natives comme transformées.
Les objectifs de ce projet de thèse de doctorat sont essentiellement techniques et exploratoires. Ils nécessitent (i) le développement et l'optimisation de méthodes de préparation d'échantillons complexes en très faibles quantités (analyse de traces), (ii) le déploiement et l'optimisation de méthode d'analyse « Top-Down » pour l'étude de protéines entières, modifiés, tronquées, interagissant avec la matrice organique/inorganique de l'échantillon. Pour assister cette mise au point analytique complexe, des solutions logicielles personnalisées seront développées en collaboration avec des experts en bioinformatique (collaborations locales et européennes).
Ce projet de doctorat abordera des questions spécifiques liées à la fabrication, la transformation ou à l'origine des matières utilisées ainsi qu'à leur état de dégradation. Cet aspect permettra d'accroître nos connaissances dans les méthodes de formulation des Grands Maîtres (dans le cas d'œuvres picturales) ou de générer des informations d'ordre sociétal (dans le cas de matériaux archéologiques).
Le candidat sélectionné devra logiquement interagir avec des restaurateurs, des historiens de l'art et des archéologues des musées et autres partenaires, en évoluant dans un environnement de recherche interdisciplinaire.

Mots-clés du projet : spectrométrie de masse de très haute résolution, analyse des protéines intactes et analyse protéomique « top-down », interaction et réticulation, patrimoine culturel, œuvres d'art, collections, objets archéologiques.


Contexte de travail

Situation du poste et environnement:

Lieu : Institut de Chimie et de Biologie des Membranes et des Nanoobjets(CBMN), UMR CNR 5248 et Plateforme Protéome de l'Université de Bordeaux.

Environnement : Ce projet de thèse bénéficie de l'environnement exceptionnel du Laboratoire International Associé CNRS LIA ARCHE ouvert en 2019 avec The Metropolitan Museum of Art de New York, U.S.A. (Co-Direction: J. Arslanoglu et C. Tokarski).

Expertise du laboratoire et de la plateforme : Développements "Omics" basés sur les technologies de dernières générations appliquées à divers domaines (biologie, chimie, médecine, sciences pharmaceutiques, sciences végétales, environnement, patrimoine culturel) de la préparation de l'échantillon à l'identification macromoléculaire, l'analyse quantitative ciblée/non ciblée, la caractérisation structurale et l'étude de protéines intactes par analyse de type Top-Down. Site Web:
Concernant le patrimoine culturel: coordination / partenariat de projets transdisciplinaires et réseaux Européens (JPI-JHEP LeadART, ETN TEMPERA, ETN PUSHH, IPERION HS), organisateur de la première école internationale de spectrométrie de masse avancée appliquée au patrimoine culturel et du symposium associé engageant un consortium de chercheurs pionniers dans le domaine (;


Contraintes et risques



Informations complémentaires


Expérience et compétences essentielles
- Formation en chimie ou en biochimie
- Connaissances démontrées en chimie analytique, en particulier en spectrométrie de masse et chromatographie (théoriques et expérimentales).
- Interprétation de spectres MS-MS, analyses bioinformatique et statistique des résultats.

Expérience et compétences supplémentaires
- Connaissance en restauration et en conservation des œuvres du patrimoine.
- Capacité de travailler dans un environnement hautement interdisciplinaire avec des collègues d'horizons scientifiques et non scientifiques différents.
- Intérêt fort ou démontré pour l'art et la préservation des pièces du patrimoine culturel.

Autres compétences
- Bonnes capacités de communication, à l'oral comme à l'écrit, en anglais.
- Intégrité, motivation, organisation et travail collaboratif.

Eligibilité :
Processus de sélection:
• Pré-sélection sur CV et lettre de motivation.
• Entretien à distance (visioconférence) ou sur site.
• Critères utilisés pour la sélection du candidat : compétences détaillées ci-dessus.


Source :

Pour postuler :

Articles - Caractérisation de la plasticité des membranes nucleaires: complémentarité de la MS et de la RMN

Afin de mieux comprendre la plasticité de la membrane nucléaire, une équipe de chercheurs de l’Institut de chimie et de biologie des membranes et des nanoobjets de Bordeaux et des chercheurs de l’université du Pays Basque (Bilbao, Espagne) et de l’université de Bath (Royaume Uni) ont travaillé sur des membranes de cellules embryonnaires de foie humain. Leur analyse, alliant la spectrométrie de masse et la RMN, a permis de mesurer l’élasticité des membranes, en l’associant à leur composition lipidique. Cette approche nouvelle pourrait être un indicateur dans le diagnostic de pathologies liées au cancer ou à la dystrophie musculaire.

Dans les cellules humaines, de nombreuses membranes délimitent des compartiments essentiels à la vie et à la mort cellulaire. En particulier, l’enveloppe des noyaux contenant l’ADN est composée d'une double bicouche lipidique, les membranes nucléaires interne et externe, accueillant des protéines membranaires ou des protéines attachées. A l’inverse de la membrane externe des cellules, la membrane nucléaire est supposée très plastique, pour accompagner les changements morphologiques du noyau lors des différentes phases de la réplication des cellules. Cette enveloppe nucléaire présente en particulier de grandes invaginations de taille submicrométrique : la membrane nucléaire pénètre profondément au cœur de l’ADN compacté, comme schématisé sur la figure ci-dessous. Leur rôle est encore inconnu, mais leur augmentation est liée à divers dysfonctionnements et souvent utilisée comme marqueur de conditions cancéreuses et de dystrophie musculaire.

Afin de mieux comprendre la plasticité de la membrane nucléaire, des chercheurs de l’Institut de Chimie et de Biologie des Membranes et des Nanoobjets de Bordeaux et des chercheurs de l’Université du Pays Basque (Bilbao, Espagne) et de l’Université de Bath (Royaume Uni) ont travaillé sur les membranes nucléaires de cellules embryonnaires de foie humain. Après avoir isolé les noyaux du reste de la cellule par une méthode n’utilisant pas des détergents, mais un appareil sous pression d’azote induisant l’ouverture des cellules par cavitation, ils ont purifié les lipides des 2 membranes entourant les noyaux. Une analyse alliant la spectrométrie de masse et la RMN des liquides a permis de mettre en évidence une composition lipidique atypique, avec de grandes quantités de lipides phosphatidylcholines, phosphatidylinositols et cholestérol et surtout la présence de très nombreuses insaturations rendant la membrane extrêmement fluide. Ces lipides extraits ont été reconstitués en vésicules et observés par RMN des solides, grâce à l’infrastructure de recherche française de RMN à très hauts champs. Les spectres de ces vésicules initialement sphériques se sont montrés très déformés sous l’effet de champs magnétiques, phénomène qui n’est habituellement pas observé avec des vésicules lipidiques issues de la membrane plasmique ou d’autres compartiments cellulaires. En utilisant une théorie physique adaptée, les chercheurs ont relié la déformation des spectres à la déformation des vésicules en ellipsoïdes de révolution, de type prolate, avec une élasticité de la membrane 100 fois plus importante que celle de la membrane plasmique entourant les cellules, expliquant leur déformation par les champs magnétiques. Les chercheurs ont associé cette propriété à la composition lipidique particulière des membranes nucléaires et en particulier aux taux d’instauration important des chaines aliphatiques des lipides. Cette méthode nouvelle et relativement simple de mesurer l’élasticité des membranes, en l’associant à leur composition lipidique, ouvre un champ nouveau pour caractériser la plasticité des membranes qui pourrait être affectée en particulier lors de pathologies.

© E.Dufourc



Légende de la figure : Gauche : Cellules embryonnaires de foie humain, bleu (ADN), vert (Membranes). La flèche montre l’invagination de la membrane dans l’ADN (échelle 10 µm). Droite : spectre de RMN des solides du phosphore des lipides extraits de la membrane nucléaire, reconstitués sous forme de vésicules micrométriques, et schéma illustrant leur déformation en ellipsoïde de révolution prolate sous l’effet d’un champ magnétique.




Références :

Dazzoni R, Grélard A, Morvan E, Bouter A, Applebee CJ, Loquet A, Larijani B, Dufourc EJ. The unprecedented membrane deformation of the human nuclear envelope, in a magnetic field, indicates formation of nuclear membrane invaginations. Sci Rep. 2020 Mar 20;10(1):5147. [PubMed]

Dazzoni R, Buré C, Morvan E, Grélard A, Gounou C, Schmitter JM, Loquet A, Larijani B, Dufourc EJ. Tandem NMR and Mass Spectrometry Analysis of Human Nuclear Membrane Lipids. Anal Chem. 2020 May 6. [PubMed]


Contacts : 

Erick Dufourc, 
Institut de Chimie et de Biologie des Membranes et des Nano-objet (CBMN)

Banafshe Larijani
Université de Bath (UK)

Stéphanie Younès
Responsable Communication - Institut de chimie du CNRS

Source :