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Accueil > Départements > Biologie des Génomes > Stéphane CHEDIN & Laurent KURAS : Physiologie et Pathogénicité des Stress

Stéphane CHEDIN & Laurent KURAS : Présentation de l’équipe

Les organismes vivants doivent survivre aux changements de leur environnement. Nous étudions les transitions physiologiques dues à différents stress (carences nutritionnelles, exposition à des produits oxydants, métaux toxiques ou radiations ionisantes). Nous nous intéressons aussi à des questions à forts enjeux sociétaux, telles que la toxicité de nanoparticules et du tritium. Nos modèles d’étude sont la levure Saccharomyces cerevisiae et les cellules humaines.

Transitions physiologiques et régulation transcriptionnelle

La réponse cellulaire à différents stress met en jeu des programmes transcriptionnels spécifiques qui permettent l’expression rapide de gènes dédiés. Nous voulons comprendre comment ces programmes sont mis en œuvre, régulés et hiérarchisés.
Nous nous sommes intéressés à l’eucaryote modèle S. cerevisiae et à sa réponse au stress généré par différents métaux toxiques, dont le cadmium (Vido et al. 2001 ; Fauchon et al. 2002 ; Lafaye et al. 2005 ; Baudouin-Cornu & Labarre 2006 ; Cormier et al. 2010 ; Gardarin et al. 2010). Un acteur majeur de la détoxification du cadmium est le glutathion, un tripeptide soufré (voir (Delalande et al. 2010 ; Baudouin-Cornu et al. 2012)). Nous avons montré que l’exposition au cadmium déclenche un programme de substitution d’enzymes de la glycolyse riches en résidus soufrés par des isoformes contenant moins d’atomes de soufre (Fauchon et al. 2002). Ce programme est commandé par l’activateur Met4 (Cormier et al. 2010). Ceci a pour effet non seulement de permettre l’expression d’une machinerie enzymatique probablement moins sensible aux attaques du cadmium, mais aussi de libérer de la cystéine, le précurseur soufré de la biosynthèse du glutathion.

Nous étudions actuellement comment les programmes transcriptionnels de réponse au stress interfèrent les uns avec les autres en cas de stress multiples, et comment ces programmes affectent l’activité transcriptionnelle totale de la cellule. Nous nous intéressons non seulement à des facteurs transcriptionnels spécifiques, mais aussi au complexe coactivateur Médiateur, aux régulateurs chromatiniens et aux facteurs généraux de la transcription (Lacombe et al. 2013).

Stress oxydant et glutathion

La réponse cellulaire à l’exposition au peroxyde d’hydrogène (H2O2) est médiée par des voies de signalisation cellulaire qui conduisent à l’activation d’effecteurs transcriptionnels essentiels à la préservation de la viabilité cellulaire. Nous avons montré que chez S. cerevisiae, les deux thioredoxines cytoplasmiques, Trx1 et Trx2, sont indispensables pour déclencher l’activation et l’accumulation dans le noyau des effecteurs transcriptionnels impliqués dans la réponse au stress H2O2 (Boisnard et al. 2009). Plus récemment, nous avons montré que lors d’un stress oxydant, une très faible quantité de glutathion intracellulaire est nécessaire et suffisante pour préserver la viabilité cellulaire. Nous proposons que le rôle essentiel du glutathion lors d’un traitement au peroxyde d’hydrogène est de protéger les fonctions nucléaires contre les atteintes oxydantes (Hatem et al. 2014).
Actuellement, nous identifions les mécanismes moléculaires expliquant le rôle protecteur du glutathion lors d’un stress oxydant. Nous nous concentrons particulièrement sur son rôle dans la réponse transcriptionnelle et dans l’activation des points de contrôle des dommages à l’ADN.

Déterminants moléculaires de la toxicité

Nous avons développé une forte expertise dans l’étude des mécanismes moléculaire de toxicité de métaux (Thorsen et al. 2007 ; Pereira et al. 2008). Ceci nous a amenés à proposer des projets à forts enjeux sociétaux, tels que l’évaluation de la toxicité de nanoparticules. Pour cette évaluation, nous avons développé une procédure permettant de trier les protéines selon qu’elles s’adsorbent ou non à la surface de nanoparticules d’intérêt. En nous appuyant sur des analyses statistiques, nous avons ainsi pu mettre en évidence des règles physicochimiques pour l’adsorption ou la non-adsorption sur les nanoparticules (Mathé et al. 2013), règles que nous utiliserons pour prédire la toxicité des nanoparticules.

Nous nous intéressons aussi à la réponse moléculaire à l’exposition au tritium (3H). Pour cela, nous utilisons différentes molécules tritiées, adressées dans différentes macromolécules biologiques, et nous comparons les réponses au stress par des méthodes de transcriptomique et de protéomique.

Contacts


CHEDIN Stéphane [Chercheur - CEA]
Equipe Chedin S. et Kuras L. - Physiologie et Pathogénicité des Stress [Responsable]
01 69 08 97 18 Saclay - Bât 142


KURAS Laurent [Chargé de Recherche - CNRS]
Equipe Chedin S. et Kuras L. - Physiologie et Pathogénicité des Stress [Responsable]
01 69 82 31 59 Gif - Bât 26

publié le , mis à jour le