Étude des mécanismes moléculaires liant la lignée germinale au vieillissement chez Caenorhabditis elegans

Links between Germline and Longevity in Caenorhabditis elegans

• Auteur / Autrice : Jérôme Goudeau
• Direction : Hugo Aguilaniu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 30/06/2011
• Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Jury : Président / Présidente : Bertrand Friguet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hugo Aguilaniu, Bertrand Friguet, Thomas Flatt, Hervé Tricoire, Francesca Palladino
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Thomas Flatt, Hervé Tricoire

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vieillissement

Rajeunissement

Reproduction (biologie)

Protéasome

Caenorhabditis elegans

Mots clés libres

Caenorhabditis elegans

Aging

Rejuvenation

Proteasome

Reproduction

Caenorhabditis elegans

Résumé

Un nouveau gène de la longévité ouvre de nouvelles pistes pour vieillir mieux. L'accroissement de la longévité induit par la suppression des tissus reproducteurs a été observé chez la drosophile et chez le ver. Chez ce dernier, l'opération lui donne 60% de vie en plus et lui permet un vieillissement harmonieux et en bonne santé. Les mécanismes moléculaires qui induisent cette réponse font l'objet d'intenses recherches. Certains gènes étaient déjà connus pour être associés à l'accroissement de la longévité des vers sans lignée germinale, et nous avons démontré l'existence d'une nouvelle voie impliquant le récepteur nucléaire NHR-80. Les nématodes dépourvus de lignée germinale et dont nhr-80 est muté ne voient pas leur longévité augmenter. En outre, la surexpression du gène allonge davantage leur durée de vie: elle est 150% plus longue que celle de leurs congénères sauvages. Cela démontre l'importance de ce récepteur nucléaire dont l'activation par une hormone encore inconnue enclenche l'expression ou la mise sous silence de centaines d'autres gènes. Notamment, nous avons montré que l'une des cibles de NHR-80, l'enzyme FAT-6 qui transforme l'acide stéarique en acide oléique est fondamentale, puisque les vers dépourvus de lignée germinale ne présentent plus aucun gain en longévité en l'absence de FAT-6. À terme, nous espérons pouvoir récapituler les effets de l'ablation de la lignée germinale chez un organisme fertile, c'est à dire, d'induire les réarrangements métaboliques qui ont lieu suite à cette opération afin d'en tirer les effets positifs sur la santé, sans affecter la reproduction.

Discovery of a key longevity gene opens new perspectives for healthy aging.Increased longevity induced by reproductive tissues removal (germline ablation) is observed in the fly Drosophila melanogaster and in the worm Caenorhabditis elegans. In the latter, the operation increases lifespan by 60%, and enables the nematode to age harmoniously and in good health. The molecular mechanisms that induce this response are subject of intensive research. Our study reveals the existence of a new powerful longevity gene, nhr-80, which mediates this longevity effect. We have shown that inactivation of nhr-80 prevents lifespan increase. Furthermore, nhr-80 overexpression lengthens the nematodes' lifespan by 150%! nhr-80 encodes a nuclear receptor, which activation by a still unknown hormone controls the expression of hundreds of other genes. We showed that one of the critical NHR-80 targets, the enzyme FAT-6, which transforms stearic acid into oleic acid, is necessary to prolong lifespan since a mutation of the fat-6 gene suppresses the effects of germline ablation on longevity. The next step will be to determine how an increase in the level of oleic acid induces an adaptive response resulting in increased longevity. This research may lead to the exciting possibility of recapitulating the benefits of germline ablation in fertile animals; in other words, to activate the longevity effects normally triggered by germline ablation in order to fight, in one go, a host of diseases associated with aging, without affecting reproduction.