Caractérisation de l'entrée en sénescence en utilisant les mutants de longévité et l'intervention concernant les facteurs de vieillissement ERC et ROS

Characterisation of senescence entry point using long-lived mutants and intervention related to ageing factors ERC and ROS

• Auteur / Autrice : Jia Song
• Direction : Gilles Charvin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biophysique
• Date : Soutenance le 26/02/2020
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Pei-Yun Jenny Wu
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gilles Charvin, Pei-Yun Jenny Wu, Zhou Xu, Manuel Mendoza
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pei-Yun Jenny Wu, Zhou Xu

Mots clés

Mots clés contrôlés

Stress oxydatif

Mutagenèse

Génomique

Mécanisme d'action

Vieillissement

Saccharomyces cerevisiae

Mots clés libres

Levure

Saccharomyces cerevisiae

Vieillissement réplicatif

Sénescence

Hormèse

Budding yeast

Saccharomyces cerevisiae

Replicative ageing

Senescence

Hormesis

Résumé

[...] Pour étudier le processus de vieillissement chez la levure, j'utilise le système microfluidique pour capturer la levure mère unique et suivre ses divisions successives sous microscope time-lapse. En surveillant la dynamique des mécanismes moléculaires et l'évolution phénotypique à l'aide de mutants et d'interventions à longévité étendue, j'essaie de comprendre le SEP, ses mécanismes de régulation potentiels et ses conséquences sur le vieillissement. En utilisant des mutants à longue durée de vie, je montre qu'un nouveau mécanisme de mort dont les cellules meurent sans ERC. Cette sous-population meurt sans accumulation d'ERC et SEP (ralentissement du cycle cellulaire). Finalement, ces mutants à longue durée de vie présentent une extension de la longévité grâce à un mécanisme d'induction d'un événement probabiliste SEP en perturbant l'accumulation du nombre de copies ERC (probablement par le taux d'excision ERC). En utilisant une intervention à longue durée de vie sous une dose faible de ROS, le SEP est retardé, ce qui suggère que l'effet hormesis par le ROS peut retarder le SEP induit par l'ERC. L'extension de la longévité est obtenu grâce à un SEP retardé général qui est différent de l'ensemble des mutants précédents. Selon les résultats préliminaires, la cellule vit plus longtemps sous un léger stress de ROS en maintenant la stabilité de l'ADNr et déclenche moins de formation d'ERC. La stabilité du génome et la croissance cellulaire peuvent être impliquées dans le mécanisme. Ce résultat établit un lien entre le stress oxidative et la formation de l'ERC. Ce projet de thèse sert à fournir une compréhension complémentaire sur les mécanismes de régulation potentiels pour induire la SEP à travers la caractérisation du comportement phénotypique chez les mutants à longue durée de vie et l'intervention. Une relation entre ROS, ERC et SEP conduit à de nouvelles orientations de recherche.

[...] To study the ageing process in budding yeast, I use the microfluidic system to capture single mother yeast and follow its successive divisions under time-lapse microscope. By monitoring the dynamic of molecular mechanisms and phenotypic evolution using longevity extended mutants and interventions, I try to understand the SEP, its potential regulatory mechanisms and consequences to ageing. Using long-lived mutants, I shows that a new mechanism of death which cells die in a ERC-free manner is uncovered. This subpopulation dies without ERC accumulation and SEP (cell cycle slowdown). Eventually, these long-lived mutants show longevity extension through a mechanisms of inducing probabilistic SEP event by perturbing the ERC copy number accumulation (probably through ERC excision rate). Using long-lived intervention under mild dose of ROS, the SEP is delayed. The ROS hormetic effect can delay ERC induced SEP. Longevity extension is achieved through a general SEP elongation which is different from previous set of mutants. According to preliminary result, the cell live longer under mild stress of ROS by maintenance of rDNA stability and trigger less ERC formation. Genome stability and cell growth maybe involved in the mechanism. This result establish a link between oxidative stress and ERC formation. This thesis project serves to provide a complementary understanding on the potential regulatory mechanisms for inducing SEP through characterisation the phenotypic behaviour in long-lived mutants and intervention. A relationship between ROS, ERC and SEP leads to new research orientations.