Séminaire LJC de Marc Lefranc

Marc Lefranc (Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes, Molécules, CNRS/Université Lille 1) is giving an LJC Seminar, Wednesday 14th may at 11 am, in Salle des thèses - ENS de Lyon :

Modélisation mathématique des horloges circadiennes : d’une algue microscopique aux mammifères

La plupart des organismes vivants sont soumis au cycle jour/nuit. Afin d’anticiper les variations périodiques de leur environnement induites par cette alternance, un grand nombre d’entre eux ont développé une horloge interne, dite circadienne. Cette horloge est constituée d’un réseau de gènes et de protéines dont les interactions engendrent des oscillations biochimiques d’une période environ égale à 24 heures. Pour se synchroniser exactement sur le cycle jour/nuit, une horloge circadienne incorpore généralement un capteur de lumière, le couplage ainsi réalisé entre les cycles externe et interne menant à l’accrochage des périodes.

Mais se pose alors la question de comment ces horloges peuvent battre régulièrement en dépit des fluctuations rapides de l’éclairement dues à la variabilité de la météo, ainsi que des variations lentes liées à l’alternance des saisons. Dans cet exposé, je vais montrer comment l’étude de l’horloge de l’algue microscopique Ostreococcus tauri a fait la lumière sur ce problème [1-5].

Chez les organismes évolués, le système circadien est constitué d’une multitude d’horloges associées à chaque tissu et coordonnées par des signaux systémiques. Dans des certains organes, tels que le foie, le signal de synchronisation primaire n’est plus la lumière mais les apports périodiques de nourriture (cycles repas/jeûne). Je présenterai nos premiers résultats concernant la prise en compte dans les modèles de l’horloge mammifère de boucles de rétroaction supplémentaires incorporant des senseurs métaboliques, une première étape vers un modèle intégrant les couplages entre horloge et métabolisme [6].

[1] Thommen et al., PLoS Comput Biol 6(11) : e1000990 (2010).
[2] Pfeuty et al., Biophys. J. 100, 2557 (2011).
[3] Thommen et al., FEBS Journal 279, 3432 (2012).
[4] Pfeuty et al., BioEssays 34, 781 (2012).
[5] Thommen et al., in preparation.
[6] Woller et al., in preparation.

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