« J’ai simplifié le cycle cellulaire de la levure pour en comprendre la complexité. »

Je fais de la biologie synthétique : j’ai réussi à reconstituer artificiellement et de façon extrêmement simple une fonction biologique très complexe qui est le cycle cellulaire. J’utilise pour cela la levure de fission (une levure en forme de bâtonnet) qui, depuis 25 ans, est un modèle d’étude en la matière. J’ai simplifié le contrôle du cycle cellulaire au maximum en remplaçant celui de ces cellules par une protéine unique suffisante pour cette fonction : une cycline fusionnée à une kinase (CDK). Tous les autres gènes ayant été éliminés. Résultats : les cellules continuent à se diviser exactement comme des cellules normales. Et quand j’introduis un inhibiteur chimique de cette protéine, le cycle cellulaire s’arrête. Je contrôle le système.

Avec l’équipe SyntheCell que je suis en train de constituer à l’Institut de génétique et développement de Rennes(1), je vais utiliser ce modèle pour poser deux grandes questions. La première est d’arriver à saisir ce qui fait l’homogénéité d’une population de cellules ; pourquoi se divisent-elles toutes de la même façon ? La seconde est de comprendre pourquoi le cycle cellulaire des cellules eucaryotes s’est complexifié à ce point, alors qu’il peut fonctionner avec le minimum ?

Pour cela, nous allons manipuler nos cellules synthétiques, observer leurs réactions à des stress : UV, température... mais aussi les laisser pousser sur au moins cinq cents générations, en d’autres termes mimer l’évolution, pour tenter d’en percer les mystères !