Differences naturelles de la variabilité d'expression génétique et des temps de division des cellules individuelles dans Saccharomyces cerevisiae

Natural genetic differences in cell-to-cell variability of gene expression and individual cell division times in Saccharomyces cerevisiae

• Auteur / Autrice : Steffen Fehrmann
• Direction : Gaël Yvert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure

Mots clés

Mots clés contrôlés

Génétique quantitative

Expression génique

Saccharomyces cerevisiae

Mots clés libres

Cell division time

Noise

Résumé

L'expression des gènes ne dépend que de quelques molécules dans la cellule. La fluctuation stochastique de ces molécules cause une variabilité intercellulaire d'expression (bruit) de l'ensemble des gènes dans des populations isogéniques. Cette variabilité est elle influencée par la variation génétique naturelle ? Dans ce but, j'ai appliqué la génétique quantitative sur différentes souches sauvages de Saccharomyces cerevisiae caractérisées par des niveaux de bruit différents. En utilisant un système d'expression de gène et la quantification par cytométrie en flux, j'ai pu identifier deux souches sauvages ayant un bruit d'expression supérieur à celui d'une souche de laboratoire. Ce bruit a pu être fixé dans six lignés d'introgression. J'ai également étudié le temps individuel de division cellulaire. Pour cet ement cellulaire, j'ai montré qu'il existe des différences dans la variabilité du temps individuel de division cellulaire entre les deux souches de levures étudiées.

Gene expression is a process depending on only few molecules in a cell. Stochastic fluctuations of these molecules lead to a typical cell-to-cell variability (noise) of the expression of any given gene in isogenic populations. However, it is not clear if such variability is influenced by natural genetic variation. Here, I link quantitative genetics to intracellular variation in a molecular and a cellular phenotype by studying unrelated wild strains of Saccharomyces cerevisiae. Using a gene expression system and quantification by flow cytometry, I found two wild strains showing significant higher noise than a laboratory strain. This noise could be fixed in three introgression lineages of each of the two wild strains and is currently further investigated. In a second project, I measured individual cell division times, a cellular phenotype. I was able to show that there are differences in variability of single cell division time between a laboratory and a wild strain.