Topic description
La majorité des cellules, des microorganismes aux cellules souches, passent l'essentiel de leur existence en quiescence. Avec le temps, les cellules quiescentes doivent faire face à l'accumulation de dommages, non seulement pour survivre, mais aussi pour conserver leur capacité à se reproduire. Les théories proposent que les populations vieillissantes subissent un déclin monotone tant au niveau de la survie que de la capacité à reproliférer. Cependant, des données expérimentales révèlent un schéma plus complexe qu'un déclin inexorable vers la mort. Notre hypothèse est que ce comportement complexe résulte de l'hétérogénéité phénotypique observée dans les populations cellulaires.
Ce projet doctoral vise à mettre en évidence l'impact de l'hétérogénéité phénotypique sur la robustesse des populations cellulaires. Nous utiliserons la levure S. cerevisiae, un modèle eucaryote qui permet d'étudier la quiescence à l'échelle de la cellule individuelle. Notre approche combinera le développement d'outils moléculaires et d'imagerie avancée pour réaliser une analyse multiparamétrique afin d'identifier des sous-populations présentant des capacités distinctes de survie et de reprolifération. Nous suivrons l'évolution de l'hétérogénéité au cours du temps ou après des stress environnementaux, et nous mesurerons l'impact sur la robustesse de la population. Nous décoderons aussi les mécanismes d'approfondissement de la quiescence et de la mémoire des cellules quiescentes, deux phénomènes liés au temps et mal compris, mais essentiels pour reproliferer efficacement. Ce projet devrait permettre de révéler les mécanismes par lesquels la diversité individuelle confère un avantage collectif aux populations qui font face au vieillissement et à des changements environnementaux, apportant une compréhension approfondie des liens dynamiques entre la quiescence et le temps.
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Most cells on Earth, from microbes to stem cells, spend the majority of their lives in quiescence. Upon aging, quiescent cells have to cope with the accumulation of damages, not only to survive but also to maintain their ability to reproliferate. Theories assume that aging populations undergo a monotonic decay in both cell survival and reproliferation capacity. Yet, these theoretical predictions have been challenged by experimental data revealing a more complex pattern than an inexorable decline to death. Our hypothesis is that this complex behavior arises from the phenotypic heterogeneity.
This doctoral project aims to uncover the impact of phenotypic heterogeneity on the robustness of cell population coping with aging and environmental changes. We will use the yeast S. cerevisiae, an eukaryotic model that allows quiescence studies at the individual cell level. We will develop advanced molecular tools and cutting-edge imaging techniques to track the dynamics of heterogeneity over time and under environmental stress, and address the impact on population robustness. We will also decode quiescence deepening and quiescent cell memory, two intriguing yet poorly understood time-related phenomena that shape quiescence exit fitness. This original strategy aims at revealing the fine-scale mechanisms by which individual diversity confers a collective advantage against aging and environmental challenges, offering unprecedented insights into the relationship between quiescence and time
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Début de la thèse : 01/10/
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