– PAGDEG

Dans ce projet, nous proposons de développer des approches pluridisciplinaires concernant le vieillissement et la mort cellulaire (induite par antibiotiques) chez Escherichia coli. Il s?agit en effet non seulement de l?être vivant le mieux connu, mais aussi du modèle expérimental le plus simple de vieillissement. Nous adoptons donc une hypothèse fortement suggérée par les données expérimentales, selon laquelle le vieillissement est un processus universel que l?on retrouve dans tous les organismes, jusqu?aux bactéries. Du point de vue cellulaire, le vieillissement semble être dû à l?accumulation de dommages au cours du temps, dégradant les fonctions de la cellule et donc sa survie. Cependant, la plupart des aspects liés au vieillissement sont encore très mal compris. Par exemple, des individus identiques génétiquement, placés dans un environnement homogène et constant, peuvent présenter des vitesses de vieillissement différentes, même dans un système expérimental unicellulaire bien contrôlé, comme les bactéries ou les levures. Notre proposition a pour but de comprendre l?un des phénomènes principaux impliqués dans la dégénérescence cellulaire, à savoir l?agrégation protéique. Nous avons montré récemment qu?E. coli vieillit par un processus impliquant l?accumulation de protéines agrégées. L?importance de ce résultat est bien entendu amplifiée par le fait que l?agrégation protéique est aussi un marqueur du vieillissement chez l?homme et est à l?origine de nombreuses maladies liées à l?âge, dont les retombées en termes d?économie et de santé publique sont énormes (i.e. maladies neurodégénératives, comme Alzheimer ou Parkinson). Ces questions sont aussi centrales dans le problème de la résistance aux antibiotiques, un problème vétérinaire et de santé publique lui aussi émergent. Bien qu?ayant été décrit il y a plus de 60 ans, il n?est compris actuellement (et encore, de façon partielle) que pour une petite fraction des antibiotiques (e.g.béta-lactames). Nous étudierons aussi la dégénération cellulaire à la suite de traitements antibiotiques provoquant la production de protéines aberrantes et leur agrégation (e.g. streptomycine), comme modèle d?évasion du traitement antibiotique et de la mort qu?il aurait dû induire. Pour satisfaire ces objectifs, notre proposition mélange donc de façon intime des approches expérimentales innovantes (nanofabrication et microfluidique, analyse d?images, microscopie de fluorescence quantitative) avec des approches de simulation / modélisation (modélisation à base d?individus, systèmes dynamiques continus). Cette plateforme expérimentale, qui peut être adaptée à d?autres modèles biologiques, est basée sur des solutions innovantes et des avancées en ce qui concerne non seulement la question biologique traitée mais aussi les disciplines représentées (mathématiques appliqués, nanotechnologie et informatique).