Schizosaccharomyces pombe

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Étude génétique des mécanismes moléculaires impliqués dans le vieillissement cellulaire

Le vieillissement cellulaire est généralement défini comme le déclin progressif de la résistance au stress et aux dommages, entraînant une dégénération des fonctions cellulaires aboutissant à la mort. On distingue deux types de vieillissement :

  1. Le vieillissement réplicatif. La durée de vie réplicative se mesure en nombre de divisions accomplies avant la mort.
  2. Le vieillissement chronologique. La durée de vie chronologique se mesure en unité de temps lorsque les cellules se trouvent dans des conditions où elle ne se divisent plus.

À ce jour, les mécanismes du vieillissement, que ce soit réplicatif ou chronologique sont très peu compris. Des travaux en utilisant des modèles génétiques ont permis d’isoler une vingtaine de gène ayant la propriété, lorsqu’ils sont mutés ou surexprimés, de prolonger la vie d’un organisme (1-6). Ainsi, des recherches utilisant la drosophile, le nématode Caenorhabditis elegans, la souris et la levure ont révélé l’existence de voies consensus contrôlant le vieillissement cellulaire. De ces études effectuées chez la levure S. cerevisiae émerge l’idée de l’implication de deux voies distinctes dans le contrôle de la durée de vie chronologique. La première implique la cascade RAS/AMPc/PKA. La seconde voie se base sur la découverte du gène SCH9 de Saccharomyces cerevisiae. Ces voies seraient impliquées dans la régulation de la défense les radicaux libres, molécules oxydatives toxiques qui s’accumulent dans la cellule au cours du temps.

Notre objectif premier consiste en l’identification des nouveaux gènes impliqués dans le vieillissement chronologique. Dans un deuxième temps, nos recherches porteront sur l’étude des interactions des gènes découverts avec des partenaires, ainsi qu’à détailler les voies cellulaires où ces gènes agissent.

Dans ce projet, nous avons choisi une approche de génétique de la levure à l’aide de l’organisme modèle Schizosaccharomyces pombe. Cette levure a l’avantage de posséder de grandes similarités avec les cellules mammifères en ce qui concerne les gènes et les processus cellulaires fondamentaux (7). Ainsi, nos recherches permettront de mieux comprendre les bases génétiques du processus de vieillissement chez les eucaryotes.

Références :

(1) Sinclair D, Mills K, and Guarente L (1998). Aging in Saccharomyces cerevisiae. Annu Rev Microbiol. 52, 533-560.
(2) Fabrizio P and Longo VD (2003). The chronological life span of Saccharomyces cerevisiae. Aging Cell. 2,73-81.
(3) Longo VD and Finch CE (2003). Evolutionary Medicine: From Dwarf Model Systems to Healthy Centenarians? Science 299,1342-1346.
(4) Hekimi S. and Guarente L (2003). Genetics and the specificity of the aging process. Science 299, 1351-1354.
(5)Breitenbach M, Madeo F, Laun P, Heeren G, Jarolim S, Fröhlich K-U, Wissing S, and Pichova A (2003). Yeast as a model for ageing and apoptosis research. Topics Curr. Genet 3, 1-39.
(6) Jazwinski SM (2004). Growing old: metabolic control and yeast aging. FEMS Yeast Res.,119-125.
(7) Sipiczki M (2004). Fission Yeast Phylogenesis and Evolution. In : The Molecular Biology of Schizosaccharomyces pombe: Genetics, genomics and beyond. Eds R. Egel. Springer Verlag, Berlin-Heidelberg.