Étude de la plasticité du vivant par évolution synthétique de levures

15 janvier 2012 à 14h00,Amphi AT8, Bâtiment "Atrium", 16 rue René Descartes, Université de Strasbourg.

| |Johan-Owen De Craene
Laboratoire GMGM (Génétique Moléculaire, Génomique et Microbiologie], UMR CNRS 7156
Équipe Trafic membranaire et signalisation lipidique du département Génétique moléculaire et cellulaire
IPCB, 21 rue Descartes, Strasbourg
Étude de la plasticité du vivant par évolution synthétique de levures |}

Johan-Owen de Craene
Équipe Trafic membranaire et signalisation lipidique
Département Génétique moléculaire et cellulaire
Laboratoire GMGM (Génétique Moléculaire, Génomique et Microbiologie], UMR CNRS 7156
Université de Strasbourg

Étude de la plasticité du vivant par évolution synthétique de levures

L'Homme a toujours essayé de rationaliser son environnement. Une approche systématique de cette rationalisation a commencé avec Linné et la classification, c'est poursuivie avec Darwin et la théorie de l’évolution qui présuppose l'existence d'ancêtres communs entre organismes plus ou moins éloignés et a abouti à la représentation des liens liant les êtres vivants sous forme d'arbre par Haeckel. L’évolution est un processus long, complexe et aléatoire donc difficilement reproductible à grande échelle en laboratoire mais comme pour beaucoup d'autres questions biologiques, nous utilisons des organismes modèles comme la levure en variant un paramètre a la fois. Celle-ci a contribué entre autre à l’étude des questions de génétique, de métabolisme ou de trafic intracellulaire. Depuis une trentaine d’année elle fait aussi l'objet de nombreuses études d’évolution synthétique, surtout depuis l’avènement du séquençage de masse bon marche qui permet de déterminer les modifications inhérentes aux adaptations observées. Dans un premier temps, elle a surtout été utilisée pour comprendre l'adaptation à des carences nutritionnelles variées (carbone, azote, soufre ou phosphate) ou des stress environnementaux thermiques ou chimiques (haute concentration saline, pH acide ou basique). Plus récemment, les études se sont portées sur des phénomènes plus complexes tels que la multicellularité ou l'adaptation à des trisomies, deux processus ayant un lien fort avec le cancer. Nos propres études portent sur l'adaptation de la levure à une autre forme de perturbation interne que sont l’intégration de nouvelles voies métaboliques et/ou de trafic intracellulaire notamment en forçant la levure à développer la fusion d'un compartiment intracellulaire avec la membrane plasmique et libérer des vésicules dans le milieu extracellulaire. Ceci est une fonction existant chez de nombreux types cellulaires chez les mammifères. En conclusion, toutes ces expériences tendent à tester les limites de la plasticité du vivant et comprendre les voies possibles et les conditions requises pour passer du stade unicellulaire au pluricellulaire.

• Johan-Owen de Craene: Johan-Owen de Craene a fait une thèse en chimie dans le laboratoire de Bruno André à l'Université Libre de Bruxelles (ULB), sur le rôle de la kinase Npr1 dans la régulation post traductionnelle de la perméase générale des acides amines Gap1 chez la levure S. cerevisiae. Après un premier postdoc dans le laboratoire de Peter Novick à Yale sur l'étude du rôle de la protéine Rtn1, il effectue un second postdoc dans le laboratoire de Sylvie Friant à Strasbourg où il s'intéresse à la distribution, au cours de l’évolution, des protéines à domaine ENTH, ANTH et VHS chez les eucaryotes. Ces protéines sont impliquées dans le tri des protéines au niveau du Golgi et de la membrane plasmique en direction de la vacuole/lysosome, en passant par les endosomes. La conclusion de cette analyse est que les fungis partagent avec les métazoaires une distribution similaire de ces protéines alors que les plantes en présentent une plus restreinte avec notamment l'absence du complexe d'initiation au tri protéique au niveau des endosomes. Ces résultats ont abouti à l'étude d'une nouvelle classe de protéines à domaine DUF500 et au développement d'expériences d’évolution synthétique de nouvelles voies de trafic intracellulaire chez la levure.