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Le vieillissement de la levure

Pour étudier le processus de vieillissement, des scientifiques européens ont utilisé la levure comme organisme de modélisation. Leurs découvertes nous permettent de mieux comprendre la façon dont le patrimoine génétique interagit avec l'environnement pour déterminer la longévité.
Le vieillissement de la levure
Le vieillissement est un caractère complexe et multifactoriel qui varie d'un individu à l'autre. Les études sur les déterminants génétiques régulant la longévité se sont basées sur des approches de génétique inverse qui consiste à désactiver artificiellement divers gènes dans des organismes de laboratoire. Cette méthode ne reflète cependant pas toujours la situation réelle.

Le projet ELDERLYEAST (Modelling the complexity of ageing in a simple genetic system), financé par l'UE, a proposé d'utiliser une approche de génétique classique pour étudier le vieillissement en caractérisant les mécanismes que la nature exploite par l'intermédiaire de l'évolution. Les chercheurs ont utilisé la levure Saccharomyces cerevisiae qui constitue un système modèle attrayant pour le vieillissement, car un grand nombre de ses voies de longévité se retrouvent chez les eucaryotes.

Ils ont séquencé plus de 1 000 souches de S. cerevisiae, pour fournir une vue exhaustive de leur architecture génomique et de leur diversité génétique, et permettre des études de liaison sur tout le génome des variantes de la longévité. Les chercheurs ont d'autre part créé une nouvelle population de levures en croisant artificiellement les quatre souches sauvages des principales lignées de S. cerevisiae, et ce pendant 12 générations. Ils ont réalisé une analyse de liaison traditionnelle et un séquençage sur plus de 180 échantillons de phénotype connu. Ils ont ainsi identifié 25 loci liés à des caractères de croissance en condition difficile, ainsi que des régions génomiques supplémentaires associées à la réponse à la chaleur. Avec l'avènement du séquençage hautement multiplexé de la totalité du génome, il a été possible d'étudier un plus grand nombre d'individus de cette population croisée afin d'identifier les gènes associés à la réponse naturelle aux conditions de stress.

Les chercheurs ont exploité la capacité intrigante de S. cerevisiae à alterner entre les divisions mitotiques et méiotiques. Au cours de la méiose, ils ont produit des lésions sur l'ADN et renvoyé les cellules à la croissance mitotique, ce qui a montré le potentiel de leur approche pour cartographier rapidement des loci de caractères complexes dans des souches diploïdes sans reproduction sexuée.

Dans l'ensemble, la population croisée de levures a constitué un cadre important pour cartographier les variantes de longévité, comprendre leur interaction avec l'environnement et évaluer l'impact du vieillissement dans les populations naturelles. Comme le vieillissement est un facteur de risque de premier ordre pour de nombreuses maladies, il est fondamental de comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents.

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Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

Vieillissement, ELDERLYEAST, génétique classique, évolution, Saccharomyces cerevisiae