Nous assistons actuellement à un vieillissement global de la population. Dans la majorité des pays, le groupe d’âge des 60 ans et plus est celui qui croît le plus rapidement. L’OMS estime que d’ici 2050, plus d’une personne sur cinq sera âgée de plus de 60 ans. Le vieillissement se caractérise par une perte graduelle de fonction de nombreux processus physiologiques. Ce processus biologique touche chaque espèce et chaque individu de manière spécifique. De nombreux facteurs, autant individuels (comportement, génétique, maladie), qu’environnementaux (situation géographique, socio-économique, pollution) vont influencer le vieillissement. Le vieillissement est d’ailleurs un facteur de risque important pour le développement de nombreuses maladies telles que le diabète de type 2, l’athérosclérose et les maladies cardiovasculaires. Il a déjà été démontré dans la littérature que la modulation d’un seul gène peut influencer, autant positivement que négativement, le vieillissement d’un individu. Les gènes ayant des effets sur ce processus sont habituellement des gènes jouant un rôle important dans une voie de signalisation et donc, sont souvent conservés à travers l’évolution. Les travaux décrits dans cette thèse montrent l’implication du gène R148.3 dans le processus de vieillissement du nématode C. elegans. Ce gène semble être impliqué dans différentes voies métaboliques pouvant avoir un impact sur la santé à long terme des nématodes. R148.3 semble réguler le métabolisme lipidique et les dépôts lipidiques dans les vers ainsi que la résistance au stress. L’inactivation de ce gène provoque des effets néfastes qui mènent à la dégradation rapide de plusieurs fonctions métaboliques et à la mort prématurée des vers. Les résultats obtenus dans cette étude confirment le lien entre R148.3 et le contrôle du vieillissement en santé chez C. elegans. Les prochaines étapes de cette recherche seraient de démontrer ces mêmes fonctions chez les mammifères. / We are currently witnessing the global aging of the population. In almost every country, the age group of 60 and over is growing faster than any other group. The WHO estimates that by 2050, more than 1 in 5 people will be 60 years or older. Aging is characterized by a gradual loss of function of many physiological processes. This biological process affects each species and each individual independently. Many factors, both individual (behavior, genetics, disease) and environmental (geographical location, socio-economic, pollution) will influence aging. Aging is also an important risk factor for the development of many diseases such as type 2 diabetes, atherosclerosis and cardiovascular diseases. It has already been reported in the literature that modulation of a single gene can influence, both positively and negatively, the aging process of an individual. Genes with effects on this process are usually genes that play an important role in a signalling pathway, and therefore are often conserved across evolution. The work described in this thesis shows the involvement of the R148.3 gene in the aging process of the nematode C. elegans. This gene appears to be involved in various metabolic pathways that may impact on long-term health of nematodes. R148.3 appears to regulate lipid metabolism and fat depots, as well as the resistance to stress. Inactivation of this gene causes adverse effects that lead to rapid degradation of several metabolic functions and the premature death of worms. The results obtained in this study confirm the link between R148.3 and healthy aging control in C. elegans. The next steps in this research would be to demonstrate these functions in mammals.

Le vieillissement est un processus complexe accompagné par une capacité diminuée des cellules à tolérer et répondre aux formes différentes de stress causant des dommages comme l'agrégation de protéine dans les différentes composantes de la cellule. Les chaperons sont des joueurs probablement importants dans le processus de vieillissement en prévenant la dénaturation et l'agrégation des protéines. Chez Drosophila melanogaster, une petite protéine de choc thermique, Hsp22, localisée dans la matrice mitochondriale montre une expression elevée pendant le vieillissement. Sa surexpression chez la mouche augmente la durée moyenne de vie ainsi que la résistance au stress. Bien que Hsp22 montre une activité de chaperon dans des essais in vitro, les mécanismes par lesquels Hsp22 permet d’accroitre la durée de vie in vivo sont toujours inconnus. Une analyse transcriptionelle de tout le génome par microarrays et une analyse comparative du protéome mitochondrial par MALDI-TOF a été entreprise pour dévoiler les différences d’expression entre les mouches surexprimant Hsp22 et les contrôles appropriés. La surexpression générale de Hsp22 en utilisant le système GAL4/UAS dans Drosophila résulte en une augmentation de ~ 30% dans la durée de vie moyenne. L'analyse du transcriptome suggère que Hsp22 joue un rôle dans la détermination de durée de vie en changeant le processus général de vieillissement normal. Effectivement, les mouches surexprimant Hsp22 affichent une surexpression de gènes dont l’expression baisse normalement durant le vieillissement. Les gènes sont impliqués dans la production d'énergie, la biosynthèse des protéines, le taux de renouvellement des protéines et le métabolisme lipidique. L'analyse du protéome mitochondrial soutient aussi un rôle de Hsp22 sur la détermination de la durée de vie en maintenant la fonction mitochondriale et en favorisant la protéolyse. Les présentes données suggèrent l'importance de la maintenance de l’homéostasie protéique durant le vieillissement et discutent des mécanismes potentiels d’extension de la longévitié chez les mouches surexprimant Hsp22. / Aging is a complex process accompanied by a decreased capacity of cells to tolerate and respond to various forms of stresses leading to damages such as protein aggregation in various components of the cell. Chaperones are thus likely important players in the aging process by preventing protein denaturation and aggregation. In Drosophila melanogaster, a small heat shock protein Hsp22 localized in the mitochondrial matrix is preferentially up-regulated during aging. Its over-expression results in an extension of lifespan and an increased resistance to stress. Although Hsp22 has been shown to have a chaperone-like activity in vitro, the mechanisms by which it extends lifespan in vivo are still unknown. Genome-wide transcriptional analysis by microarray and comparative mitochondrial proteomic analysis by MALDI-TOF mass analysis have been performed to unveil differences in long-lived Hsp22 over-expressing flies and normal-lived control flies. Ubiquitous over-expression of Hsp22 using the GAL4/UAS system in Drosophila resulted in a ~ 30% increase in mean lifespan. The genomic analysis suggests that Hsp22 plays a role in lifespan determination by altering the regulation of the overall process of normal aging. Indeed, flies over-expressing Hsp22 display an up-regulation of genes normally down-regulated with age and involved in energy production, protein biosynthesis, protein turnover, and lipid metabolism. Mitochondrial proteomic analysis also supports a putative role of Hsp22 on lifespan determination by maintaining mitochondrial function and favoring proteolysis. The present data suggest the importance of the maintenance of protein homeostasis in aging and potential mechanisms of longevity in the Hsp22 over-expressing flies.