DyLT
Dynamique des Longueurs de Télomères
Axe Vivant
Mathématiques
∩ Biologie et Médecine
Aperçu
Étudier la dynamique des longueurs des télomères, ses mécanismes de régulation et le rôle des facteurs génétiques et environnementaux sur les aspects biologiques et cliniques du vieillissement.
Mots clefs
Dynamique des longueurs de télomères, sénescence, maladies dégénératives, modélisation mathématique, facteurs environnementaux, équations aux dérivées partielles, modèles individu-centrés sotchastiques, processus de branchement
Coordination
- Nicolas Champagnat (Mathématiques, Inria, Institut Elie Cartan de Lorraine (IECL), UMR 7502, CNRS, Université de Lorraine)
- Athanase Benetos (Médecine, CHRU de Nancy)
Financement
- ≈ 1 million d’euros sur 5 ans
Résumé
Le projet ciblé DyLT porte sur l’étude, à des échelles évolutives et individuelles, de la dynamique des longueurs des télomères et de ses mécanismes de régulation, du rôle des facteurs génétiques et environnementaux dans cette dynamique, et de ses conséquences sur la sénescence et l’apparition de maladies dégénératives.
En s’appuyant sur les apports complémentaires de statisticiennes et statisticiens, de probabilistes, d’analystes, de biologistes, de médecins et de chercheuses et chercheurs en pharmacologie, le projet développera des modèles probabilistes ou d’EDP et des méthodes statistiques pour la description et l’étude de données biologiques, obtenues selon plusieurs modalités expérimentales.
Le projet vise à comprendre les mécanismes de raccourcissement et de régulation de la longueur des télomères chez l’homme, la levure Saccharomyces cerevisiae et des espèces coralliennes, à développer des modèles mathématiques originaux qui rendent compte des données de longueurs de télomères, et à identifier les facteurs environnementaux et les sources d’hétérogénéité dans la dynamique des longueurs de télomères et la sénescence réplicative.
Chez l’homme, le projet étudiera l’influence des facteurs génétiques et environnementaux sur la dynamique des longueurs de télomères au cours de la vie des individus et d’une génération à une autre. Il étudiera également la dynamique des longueurs de télomères et les mécanismes de leur régulation chez les levures, ainsi que les mécanismes alternatifs de rallongement des télomères basés sur la recombinaison homologue, à partir de données en lignées cellulaires individuelles et de données de populations en évolution. Enfin, il exploitera les données de l’expédition Tara Pacific afin d’étudier les longueurs de télomères chez les coraux et leurs liens avec leur holobionte, leur état de santé et les facteurs environnementaux.
- Dynamique des longueurs de télomères chez l’homme : modélisation, estimation et application à l’aide au diagnostic
- Vers un modèle complet et l’identification des différentes sources d’hétérogénéité de la sénescence réplicative chez la levure
- Modélisation de la longueur des télomères, de la capacité proliférative et de la compétitivité des cellules développant des mécanismes alternatifs de rallongement des télomères (mécanismes ALT)
- Approches statistiques pour analyser la dynamique des télomères des coraux de l’océan Pacifique en relation avec leur environnement, leur évolution et leur santé
Outils mathématiques :
- Modélisation mathématique de la dynamique des longueurs de télomères par équations aux dérivées partielles et modèles individu-centrés stochastiques, à l’échelle individuelle et populationnelle ; calibration de ces modèles sur les données ; problèmes inverses ; étude de leur comportement en temps long et des distributions stationnaires.
- Étude statistique de la variation des distributions des longueurs des télomères dans différents tissus d’un même organisme et sous l’influence de facteurs environnementaux (exposition prolongée à la pollution) ; association avec des maladies cardiovasculaires et le syndrome de fragilité.
- Étude statistique de l’impact des facteurs environnementaux sur les mécanismes responsables de la longévité et de la résistance au stress d’espèces coralliennes ; clustering basé sur la distribution des télomères ; détection de rupture par rapport à des variables environnementales.
Données :
- Données de fragilité et de variation des distributions des longueurs de télomères issues de cohortes de patients (étude multicentrique européenne FRAILSAFE et étude multicentrique française RETREAT-FRAIL)
- Données de coévolution des longueurs de télomères dans différents tissus (cohortes STANISLAS et ADELAHYDE)
- Données de longueurs de télomères chez la levure avec inhibition de la télomérase : données populationnelles et en cellule unique (données microfluidiques) ; données de culture liquide avec dilutions sériées dans différentes conditions environnementales
- Données du projet Tara Pacific : longueur des télomères, données multiomiques, métabarcoding, paramètres environnementaux, biomarqueurs physiologiques et de stress, annotations de photos.
- Mieux comprendre le lien entre les longueurs de télomères et les maladies du vieillissement.
- Évaluer l’impact des changements environnementaux et climatiques sur l’homéostasie des télomères et le maintien de l’organisme chez les espèces menacées telles que les coraux de récif.
Recrutements envisagés
- 2 post-doctorats (contrat de 2 ans)
- 2 doctorats
- 2 contrats d’ingénieures ou d’ingénieurs et 1 contrat d’assistante ou d’assistant d’ingénieure ou d’ingénieur (1 contrat de 3 ans et 2 contrats de 2 ans)
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