Étude des modifications sub-cellulaires associées au vieillissement musculaire chez Caenorhabditis elegans-Rôle du facteur de transcription UNC-120/SRF

par Adeline Mergoud dit Lamarche

Thèse de doctorat en Biologie du vieillissement

Sous la direction de Florence Solari.

Soutenue le 13-07-2016

à Lyon , dans le cadre de École Doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon) , en partenariat avec Université Claude Bernard (Lyon) (établissement opérateur d'inscription) et de Structure fédérative de recherche santé Lyon-Est (laboratoire) .

Le président du jury était Kathrin Gieseler.

Les rapporteurs étaient Renaud Legouis, Athanassia Sotiropoulos.


  • Résumé

    Le vieillissement s'accompagne d'une perte progressive de la masse et de la fonction musculaire, appelée sarcopénie. Différents mécanismes ont été proposés pour expliquer la sarcopénie. Cependant, la majorité d'entre eux ont été identifiés dans le contexte d'une atrophie induite expérimentalement (par dénervation, immobilisation, jeûne...) ou via des études corrélatives chez l'homme. Ainsi nous ne connaissons pas aujourd'hui l'importance et la chronologie de ces facteurs dans le contexte du vieillissement physiologique. Caenorhabditis elegans est un organisme modèle de référence pour les études de longévité. Grâce aux outils génétiques disponibles chez le nématode C. elegans, des voies moléculaires, qui contrôlent la longévité et dont le rôle est conservé chez les mammifères, ont pu être identifiées, comme la voie du récepteur de l'insuline/IGF-1. Toutefois le vieillissement musculaire a été très peu étudié dans cet organisme.Le premier objectif de mon projet de thèse était de décrire chez C. elegans les changements subcellulaires qui sont associés la perte de mobilité avec l'âge afin d'identifier des biomarqueurs potentiels du vieillissement musculaire. Le deuxième objectif était d'utiliser ces biomarqueurs comme outil pour identifier des gènes modificateurs de la sarcopénie. Nous avons ainsi pu mettre en évidence une diminution de l'expression de gènes impliqués dans la structure et la fonction musculaire très tôt au cours de la vie adulte. Ce phénotype est suivi par une fragmentation progressive des mitochondries puis une accumulation de vésicules d'autophagie. Ces biomarqueurs ont été utilisés pour tester le rôle potentiel, dans le maintien du muscle, de facteurs impliqués dans la différenciation musculaire au cours de l'embryogenèse.L'ensemble des résultats obtenus nous permettent de proposer un modèle selon lequel le facteur de transcription unc-120, orthologue du Serum Response Factor, agirait en aval de la voie de signalisation de l'insuline/IGF-1 dans le contrôle des différents biomarqueurs du vieillissement musculaires

  • Titre traduit

    Studies of sub-cellular modifications associated with muscle aging in Caenorhabditis elegans : role of the transcription factor UNC-120/SRF


  • Résumé

    Aging is accompanied by a progressive loss of muscle mass and function, named sarcopenia. Different mechanisms have been proposed to explain it. Furthermore most of them have been identified in the context of an experimental induced atrophy (by denervation, immobilization, fasting...) or via correlative studies in humans. Thus today we do not know the importance and chronology of these factors in the context of physiological aging. Caenorhabditis elegans is a reference model organism for longevity studies. Thanks to genetics tools available for the nematode C. elegans, evolutionarily conserved molecular pathways, which control longevity, have been identified, such as the Insulin/IGF-1 receptor pathway. However muscle aging has been very poorly studied in this organism. The first aim of my thesis project was to describe, in C. elegans, subcellular changes that are associated with mobility loss with age in order to determine potential biomarkers of muscle aging. The second aim was to use these biomarkers as tools to identify genes able to modify sarcopenia. Specifically, we could highlight a decrease of expression of genes involved in muscle mass and function very early during adulthood. This phenotype is followed by a gradual mitochondrial fragmentation then an accumulation of autophagic vesicles.These biomarkers have been used to test the potential role in muscle maintenance, of factors involved in muscle differentiation during embryogenesis. Altogether these results suggest a model in which the transcription factor unc-120, ortholog of Serum Response Factor, would act downstream in the insulin/IGF-1 signalization pathway on the control of the different biomarkers of muscle aging

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