Thèse les Super-Pouvoirs des Genes Uniques du Tardigrade. H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier École doctorale : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé Laboratoire de recherche : IBMM - Institut des Biomolécules Max Mousseron Direction de la thèse : Simon GALAS ORCID 0000000217171266 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-11T23:59:59 Déjà connu comme « l'animal indestructible », le tardigrade est encore très peu étudié dans le monde mais déjà un modèle émergeant avec des domaines d'applications prometteurs tels que la médecine, la pharmacie, l'agronomie ou encore la recherche spatiale [1].

Depuis 15 ans, le laboratoire d'accueil est un expert reconnu [2] du tardigrade. C'est un organisme extrémophile capable de résister aux rayonnements du vide spatial, à des températures élevées (+151°C) ou proches du zéro absolu (-233,15°C). Le séquençage de son génome [3] en 2016 a révélé que près de 41% de ses gènes lui étaient uniques, un stock de 8000 gènes uniques de tardigrade qui n'ont aucun orthologue chez aucune espèce animale végétale, microbienne ou virale de notre planète.

Actuellement, seuls quatre de ces gènes ont déjà fait l'objet de brevets pour des applications biomédicales depuis 2016. Parmi eux, le gène Dsup est capable de protéger l'ADN des mutations. Il a également été montré qu'il protège les cellules humaines, des tissus de souris ou encore d'autres organismes animaux et végétaux des rayons X [3]. Le laboratoire d'accueil est expert depuis 30 ans en génétique moléculaire de l'aging/sénescence sur le modèle Caenorhabditis elegans (C. elegans) [4-8], un modèle de recherche reconnu en recherche biomédicale avec 80% de gènes orthologues à l'Homme (Prix Nobel de Médecine 2002, 2006, 2024 ; de Chimie 2008).
Unique laboratoire au monde conduisant des recherches sur les gènes uniques du tardigrade dans le modèle C. elegans, nous avons démontré l'impact du gène Dsup sur les résistances aux stress et la logévité par une analyse combinant la biologie/physiologie, la génétique, la génétique moléculaire dans un récent article de Science [9].Ce sujet de travail doctoral utilisera des lignées génétiques de C. elegans exprimant les gènes uniques de tardigrade pour identifier les cibles et voies moléculaires régulatrices majeures mobilisées par les gènes uniques de tardigrades dans le modèle C. elegans au moyen de transgénèses. Les gènes uniques analysés seront : Tdr1, Trid1 ainsi que Dsup issus de deux espèces différentes de tardigrades pour lesquels les outils sont déjà disponibles au laboratoire. Les études d'impacts des gènes de tardigrade sur les voies moléculaires conservées régulant la longévité (aging) et les résistances aux stress chez le modèle C. elegans mobiliseront des techniques de génétique moléculaire, transgénèses, microscopies laser, de respiration (SeaHorse) ainsi que de RNAseq, NanoPore et de métabolomique.
Les informations obtenues seront ensuite étudiées dans des modèles cellulaires pathologiques humains de l'aging et de reprogrammation cellulaire au moyen de collaborations déjà existantes.
Le tardigrade est un modèle émergeant en recherche biomédicale mais aussi l'organisme le plus résistant aux stress de la planète.
L'identification récente de gènes uniques (absents des autres espèces vivantes) de tardigrades et les premières expressions hétérologues ont démontré leur pouvoir protecteur exceptionnels chez les cellules humaines. Cette thèse étudiera l'expression de ces gènes dans le modèle de génétique quantitative C. elegans et permettra de déterminer leurs cibles moléculaires et leurs degrés de protection des cellules vis-à-vis du processus de l'aging/sénescence et des résistances aux stress (rayonnements, radicaux libres, etc).
Ce sujet de thèse explorera les modes d'actions des gènes uniques de tardigrades dans le modèle de recherche biomédicale C. elegans pour des applications en médecine, pharmacie et biologie spatiale. Ce sujet de travail doctoral utilisera des techniques de pointes et complémentaires :
Biologie cellulaire et moléculaire
Génétique moléculaire
Microscopies (TEM, SEM, Confocal, etc)
Transgénèses MosCi et CRISPr-Cas9, etc
SeaHorse in vivo (fonction mitochondriale)
Tests de réponses aux stress (stress oxydants, rayonnements X, protons, neutrons)
RNAseq Nanopore
Métabolomique

Bakground en biologie cellulaire et moléculaire et/ou génétique et/ou physiologie