Kevin KONTOS

ARC [ARC - Integrating experimental and theoretical approaches to decipher the molecular networks of nitrogen utilisation in yeast]
La levure Saccharomyces cerevisiae est un modèle vivant qui a été de loin le plus largement utilisé pour développer les nouvelles méthodes expérimentales de la génomique et la protéomique. Multiples facettes du métabolisme des cellules de levure ont été étudiées en utilisant ces approches. Dans ce projet, nous avons pour la première fois de surveiller l'ensemble du génome à l'échelle de la réponse des cellules de levure à des conditions d'approvisionnement en éléments nutritifs pour une clé de tous les systèmes cellulaires: azote. Des cellules de levure est cultivée sous le plus large éventail de conditions d'approvisionnement en azote que possible (levure peut utiliser jusqu'à une trentaine de composés en tant que seule source d'azote) et de l'état de leur transcriptome sera contrôlé en utilisant la méthode de puces à ADN. En parallèle, la concentration de métabolites contenant de l'azote dans la cellule sera mesuré. La liaison spécifique de la clé de régulation transcriptionnelle de gènes à la multiplicité de leurs objectifs sera également surveillée en vertu de diverses conditions d'approvisionnement en azote. Les données numériques ainsi généré sera interprété par la combinaison de statistiques (clustering, classification supervisée, la prévision des séries chronologiques), statiques (la théorie des graphes), et les méthodes de modélisation dynamique. Novel hypothèses issues de ces analyses en numero sera ensuite soumis à des essais de validation en utilisant des méthodes classiques de la génétique moléculaire. Merci pour ce cross-alimentation permanente entre l'analyse théorique et expérimentale, le projet vise à compléter progressivement déchiffrer le réseau moléculaire de l'azote dans le métabolisme de la levure, de son règlement, et s'attend à des chevauchements entre ce réseau et d'autres domaines de l'activité cellulaire. Le rôle dominant joué soupçonné par la membrane et le transport des éléments nutritifs dans les systèmes de détection à l'orchestration de ce réseau sera aussi étudiée. [The yeast Saccharomyces cerevisiae is the model living organism that has been by far the most extensively used to develop the novel experimental methods of genomics and proteomics. Multiple facets of the metabolism of yeast cells have been explored using these approaches. In this project, we plan for the first time to monitor at whole-genome scale the response of yeast cells to supply conditions for a key nutrient of all cellular systems: nitrogen. Yeast cells will be grown under as wide a range of nitrogen supply conditions as possible (yeast can use up to thirty different compounds as sole nitrogen source) and the state of their transcriptome will be monitored using the DNA microarray method. In parallel, the concentration of nitrogen-containing metabolites in the cell will be measured. The specific binding of key transcriptional regulators to their multiple gene targets will also be monitored under various nitrogen supply conditions. The numerical data thus generated will be interpreted by combining statistical (clustering, supervised classification, time series prediction), static (graph theory), and dynamic modelling methods. Novel hypotheses resulting from these in numero analyses will then be subjected to validation tests using classical methods of molecular genetics. Thanks to this permanent cross-feeding between experimental and theoretical analyses, the project aims to progressively decipher the complete molecular network of nitrogen metabolism in yeast, of its regulation, and of anticipated overlaps between this network and other domains of cell activity. The suspected dominant role played by membrane nutrient transport and sensing systems in the orchestration of this network will also be investigated.]