Ce projet vise à comprendre les phénomènes principaux concernant le vieillissement et la mort cellulaire, induite par l’agrégation protéique chez la bactérie Escherichia coli. E. coli est non seulement l'organisme le mieux connu et pour lequel tous les outils moléculaires et génétiques existent mais également le modèle de vieillissement le plus simple disponible pour l’étude du vieillissement. Nous adoptons l’hypothèse suggérée par les données expérimentales que le vieillissement est un processus universel que l’on retrouve dans tous les organismes y compris les bactéries ; nous avons récemment démontré qu'E. coli vieillit par un processus impliquant l'accumulation des protéines endommagées et agrégées.
Le processus d’'agrégation protéique in vivo sera quantifié expérimentalement et en association avec une approche de modélisation basée sur la diffusion-agrégation. D’autre part, les modifications au cours du temps de la machinerie gouvernant la qualité du repliement des protéines, considérés comme un paradigme du vieillissement cellulaire, seront adressées à la fois expérimentalement et à l’aide d’un modèle dynamique des interactions sous-jacentes. Les caractéristiques principales de la mort cellulaire, à savoir, l'augmentation non linéaire des dommages et la présence des boucles de rétroaction amplificatrices dans la cellule sont adressées en modélisant les interactions fondamentales de cette machinerie.
En utilisant des approches expérimentales et théoriques, ce projet aborde la dynamique spatio-temporelle de l'agrégation protéiques in vivo à deux niveaux: (i) le processus d'agrégation lui-même et, (ii) la machinerie qui gouverne ce processus. Ceci est placé dans le contexte de la croissance cellulaire et corrélé avec son effet direct sur la forme physique et la mort cellulaire.