Bernard Dujon [1] es un genetista francés , nacido el 8 de agosto de 1947 en Meudon (Altos del Sena). Es profesor emérito de la Universidad de la Sorbona y del Institut Pasteur [2] desde 2015. Es miembro de la Academia Francesa de Ciencias . [3]
Bernard Dujon creció cuando era adolescente en los suburbios de París y fue a la escuela en Maisons-Lafitte, donde sus padres se establecieron en 1958. Desde muy joven se interesó por la biología y, a la edad de once años, comenzó a recolectar material biológico de su entorno natural. plantas, fósiles, insectos, conchas, etc. En 1965 fue galardonado con el [./Https://fr.wikipedia.org/wiki/Bernard_Dujon/Concours%20g%C3%A9n%C3%A9ral Concours Général des Lycées] , un concurso anual a nivel nacional, al mismo tiempo que obtenía su bachillerato . Comenzó la carrera de biología en la Facultad de Ciencias de París el mismo año. Se graduó entre el 1% de los mejores estudiantes y se le ofreció la oportunidad de competir para un examen oral en la prestigiosa Escuela Normal Superior ( ENS rue d'Ulm ), ocupó el primer lugar y fue admitido allí al año siguiente (1966). Por lo tanto, se convirtió en normalista a la temprana edad de 19 años, cuando la mayoría de los estudiantes atraídos por esta carrera todavía se preparan en escuelas especializadas para esta competencia escrita y oral. Allí asistió a clases en la Facultad de Ciencias durante dos años, antes de elegir la especialización en Genética durante el tercer año. Después de una maestría en Genética por la Universidad Pierre y Marie Curie de París (1968), recibió un Diploma de Estudios Avanzados (DEA) en Genética Avanzada (1969). Posteriormente, en lugar de preparar la agregación , que le habría asegurado un puesto permanente en el sistema educativo, decidió seguir estudios de doctorado bajo la supervisión de Piotr Slonimski , genetista polaco-francés, en el campus del CNRS de Gif-sur-Yvette . en la zona suburbana del sur de paris. Al mismo tiempo, el CNRS lo contrató como científico junior (1970), lo que le permitió completar su tesis doctoral, mientras ganaba un salario para mantener a su familia. Finalmente obtuvo el Doctorado en Ciencias Naturales , con especialidad en Genética , en 1976, en la Universidad Pierre y Marie Curie . [4]
Fue aprendiz, luego agregado , encargado y maestro de investigación en el CNRS de 1970 a 1983, luego profesor en la Universidad Pierre y Marie Curie de 1983 a 2015, al mismo tiempo profesor asistente a tiempo parcial en la Escuela Politécnica (1984 -1988). De 1989 a 1992 fue jefe de laboratorio del Instituto Pasteur , luego profesor de 1993 a 2015. [5] Fue jefe de la Unité de Génétique Moléculaire des Levures desde 1989 hasta su jubilación en 2015.
Entre las otras funciones desempeñadas durante su carrera, ha sido nombrado subdirector general científico del Institut Pasteur de 2006 a 2008, por la directora general, Alice Dautry, y de 1997 a 2011 fue miembro senior del Institut Universitaire de France. . [6] Es profesor emérito del Institut Pasteur .
El trabajo científico de Bernard Dujon se centra en el material genético de los organismos eucariotas , su organización, dinámica, funcionamiento y evolución. La mayor parte de su trabajo ha utilizado la levadura Saccharomyces cerevisiae , como material experimental, pero también se interesó por estudiar otras levaduras de interés biotecnológico o médico, como Kluyveromyces lactis y Candida glabrata .
En Gif-sur-Yvette , Bernard Dujon comenzó a estudiar un extraño fenómeno genético, vinculado a la genética mitocondrial , cuyo estudio estaba aún en pañales. [7] Al cruzar dos especies de levadura haploides portadoras de diferentes mutaciones mitocondriales , que confieren resistencia a la eritromicina o al cloranfenicol , la segregación de alelos no siguió las reglas mendelianas y los recombinantes aparecieron en proporciones misteriosas. En aquella época nadie tenía idea del contenido genético de las mitocondrias , salvo que contenía ADN . Bernard Dujon estaba estudiando un locus mitocondrial particular, llamado omega , que podría estar presente como dos alelos diferentes, omega+ u omega- . Los cruces genéticos entre células de levadura que portan diferentes alelos condujeron a una herencia muy distorsionada en la progenie, ya que casi todas las células terminaron portando el alelo omega+ . En 1974, propuso un modelo en el que la conversión genética del alelo omega a omega+ se lograba mediante recombinación homóloga , reemplazando un alelo por otro, copiando en el proceso las mutaciones flanqueantes de eritromicina y cloranfenicol.
Casi al mismo tiempo, se descubrieron tecnologías de ADN recombinante y enzimas de restricción . En 1977, investigaciones independientes de Fred Sanger por un lado y de Walter Gilbert y Allan Maxam por otro, llevaron a la invención de dos métodos diferentes para secuenciar el ADN. Más tarde, ese mismo año, se descubrieron los intrones . Los estudios de desnaturalización térmica con François Michel, otro alumno de Piotr Slonimski , sugirieron que omega podría ser un intrón. Bernard Dujon se puso en contacto con Walter Gilbert, de la Universidad de Harvard, sobre la posibilidad de venir a su laboratorio durante un breve período posdoctoral para secuenciar el locus omega . Se trasladó a Harvard al año siguiente y en 1979 logró la secuencia de lo que se convertiría en el primer intrón móvil descrito. [8] Pero el resultado más sorprendente no fue que omega fuera de hecho un intrón, sino que contenía un marco de lectura abierto , que supuestamente codificaba una proteína de 235 aminoácidos sin homología con ninguna proteína conocida. En ese momento, no se suponía que ningún intrón estuviera codificando. ¿Podría ser que la proteína codificada desempeñara un papel en la movilidad de los intrones entre las cepas omega y omega+ ? [9]
De regreso a Gif-sur-Yvette en 1981, Bernard Dujon creó un pequeño equipo en un antiguo laboratorio cedido por Piotr Slonimski . Rápidamente se le unieron François Michel y más tarde Alain Jacquier, Hugues Blanc, Pierre Dehoux y Laurence Colleaux, así como visitantes sabáticos como Walt Fangman de la Universidad de Washington . Descubrieron que el intrón omega estaba presente en otras especies de levadura recolectadas en Harvard. Tras la secuenciación de varios otros intrones, François Michel descubrió que estos intrones podían plegarse en tallo-bucles cuyas estructuras (si no sus secuencias) se conservaban. Esto sugirió que podrían estar directamente involucrados en el mecanismo de empalme al definir uniones exón-intrón. Además, descubrieron que existían dos estructuras intrónicas diferentes, definiendo lo que llamaron intrones del grupo I [10] y del grupo II , nomenclatura todavía en uso en la actualidad. Publicaron sus modelos de plegamiento de intrones en Biochimie en 1982 y este artículo rápidamente se convirtió en una referencia para los investigadores en este campo. [11]
Pero aún se desconocía la función precisa de la proteína codificada por omega . Bernard Dujon decidió adaptar el gen mitocondrial al código genético universal para poder expresarlo en un sistema heterólogo. En aquella época, se trataba de una auténtica proeza , ya que la síntesis de oligonucleótidos y la mutagénesis in vitro eran poco comunes y no estaban disponibles en Gif-sur-Yvette . Afortunadamente, Bernard Dujon conoció a Francis Galibert, que trabajaba en el hospital Saint Louis de París y que acababa de regresar del laboratorio Fred Sanger para montar su propio laboratorio. En aquella época, era el único en Francia capaz de sintetizar oligonucleótidos . Con la ayuda de los oligonucleótidos de Francis Galibert, Bernard Dujon modificó 26 de los 235 codones del marco de lectura omega para adaptarlo al código genético universal. La síntesis de la proteína resultante en Escherichia coli , en presencia de un plásmido que porta la secuencia omega , demostró sin lugar a dudas, en 1985, que la proteína omega era una endonucleasa de ADN de doble hebra , como predijo el modelo hace 12 años. [12] Esta nucleasa tomó después el nombre convencional de I- Sce I , [13] la primera endonucleasa de localización de intrones descubierta, la primera de su tipo, pero docenas de otras la seguirían rápidamente.
En 1987, el Instituto Pasteur publicó una convocatoria para un genetista de levaduras . Bernard Dujon presentó su solicitud y dejó Gif-sur-Yvette para trasladarse a París. En este nuevo entorno científico, utilizó I- Sce I con el fin de crear roturas únicas de doble cadena en genomas complejos, como el genoma del ratón, [14] de las plantas o el genoma humano, en colaboración con muchos científicos de todo el mundo. En colaboración con el laboratorio de Jean-François Nicolas en el Instituto Pasteur, Arnaud Perrin y André Choulika (que más tarde se convertirían en dos miembros fundadores de la empresa de biotecnología Cellectis ) lograron realizar el primer reemplazo genético en células de ratón utilizando I -Sce I. , [15] al mismo tiempo María Jasin en Estados Unidos estaba haciendo experimentos similares en células humanas. [dieciséis]
En 1988, André Goffeau, un genetista de levaduras belga de la Universidad de Louvain-la-Neuve, convenció a la Comisión Europea para que apoyara la secuenciación completa del genoma de la levadura. [17] Bajo su dirección, 30 laboratorios europeos colaboraron en este esfuerzo. Su objetivo era secuenciar 10 kb de ADN en dos años, para completar la secuencia del cromosoma III, uno de los más pequeños. [18] Más tarde, se les unieron otros laboratorios de todo el mundo para ayudar a secuenciar los otros 15 cromosomas. Bernard Dujon participó activamente en este proyecto y fue una de las figuras principales del programa de levaduras. Coordinó la secuenciación de dos cromosomas de dieciséis (XI y XV) [19] [20] y el mapa de un tercer cromosoma (VII) fue realizado por Hervé Tettelin, alumno de André Goffeau, utilizando la tecnología de fragmentación de cromosomas I- Sce I. desarrollado mientras tanto. [21] La secuencia del genoma de la levadura se completó en 1995 y se publicó un año después. [22] Durante el transcurso de este proyecto, se descubrió que un tercio de los genes secuenciados no tenían homólogo en ninguna base de datos (los llamados "huérfanos"). [23] El nivel extremadamente alto de redundancia genética , debido -al menos en parte- a una antigua duplicación del genoma completo en el ancestro de la especie Saccharomyces , condujo a una nueva era en la biología. [24] La genómica , recién nacida como una nueva ciencia, estudiará genomas completos, en lugar de genes individuales, y tratará de comprender la organización y la evolución del genoma.
Mientras Bernard Dujon participaba en el programa EUROFAN, cuyo objetivo era determinar la función de todos los genes descubiertos, inició un enfoque completamente diferente, basado en la genómica comparativa de levaduras . Odile Ozier-Kalogeropoulos y su estudiante de maestría, Alain Malpertuy, habían producido 600 lecturas de secuencia de una levadura de interés biotecnológico, Kluyveromyces lactis . Esto les permitió identificar cientos de genes nuevos mediante comparación directa con el genoma de S. cerevisiae . [25] Por analogía con las etiquetas de secuencia expresada (EST) que se usaban ampliamente en ese momento como sustituto para estimar el número de diferentes genes humanos y sus tejidos de expresión, Alain Malpertuy acuñó estas secuencias etiquetas de secuencia aleatoria (RST) y el acrónimo fue posteriormente conservado para futuros estudios similares.
Tras una conversación informal con Jean Weissenbach , director del Génoscope , el mayor centro de secuenciación de Francia, Bernard Dujon se puso en contacto con dos genetistas franceses conocidos por su interés en especies de levaduras no convencionales: Jean-Luc Souciet de la Universidad de Estrasburgo y Claude Gaillardin en el Centro Nacional de Agronomía ( INRA ) de Grignon. Juntos, con varios laboratorios franceses que comparten intereses científicos similares, decidieron secuenciar en baja cobertura 13 especies de levaduras que representan las distintas ramas de Saccharomycotina (anteriormente conocidas como Hemiascomycetes ), algunas de ellas de interés biotecnológico o médico. A finales de 1998, el Génoscope ofrecía para este proyecto 50.000 lecturas de secuencias, es decir, 40 millones de nucleótidos, lo que corresponde aproximadamente a una cobertura de 0,2-0,4 X de cada uno de los 13 genomas. En total, se descubrieron 20.000 nuevos genes y se permitió comparar la divergencia de secuencias, la sintenia , la redundancia de genes y las funciones entre estas 13 especies y entre ellas y S. cerevisiae . Estas levaduras revelaron a nivel de sus genomas, grandes distancias evolutivas entre ellos. Su comparación permitió desarrollar nuevas teorías sobre los mecanismos moleculares de evolución de los genomas eucariotas que, gracias al poder de la genética en S. cerevisiae , pueden ser sometidos directamente a experimentación. Los resultados se publicaron en un número especial de FEBS Letters , editado por Horst Feldman y aparecieron en la prensa apenas unos días antes de finales del siglo XX. [26]
A raíz de este proyecto, que marcó un hito para los posteriores estudios de genómica comparativa de las levaduras , el CNRS se ofreció a apoyar al consorcio francés, bajo el nombre de Génolevures ( levure significa levadura en francés ). Tenga en cuenta que el apoyo financiero se limitó a la coordinación, pero no cubrió la secuenciación ni el análisis de datos posterior. El consorcio Génolevures ha secuenciado completamente cuatro genomas de levadura: Candida glabrata , Kluyveromyces lactis , Debaryomyces hansenii y Yarrowia lipolytica . A partir de estas secuencias se realizaron numerosos estudios funcionales y comparativos, incluidos genes implicados en la replicación , recombinación y reparación, [27] apareamiento y meiosis , [28] repeticiones en tándem cortas y largas , genes de ARNt , intrones , pseudogenes , telómeros y subtelómeros y evolución de el código genético . Estos resultados se publicaron en Nature , [29] así como en varias otras revistas científicas. [30] [31]
La secuenciación de genomas de levadura condujo al descubrimiento de muchos genes nuevos de función desconocida, sin relación filogenética. Esto llevó a la cuestión de su origen mismo. Bernard Dujon intentó abordar este problema creando un sistema experimental para estudiar la evolución de los genes del ARNt . Durante el curso de estos experimentos, descubrió que las cepas de levadura en las que una amino-acil-ARNt sintetasa esencial había sido reemplazada por su homólogo de Yarrowia lipolytica , una levadura lejanamente emparentada, eran severamente inadecuadas. Sin embargo, aparecieron en el cultivo con alta frecuencia reversiones del crecimiento normal . La secuenciación del genoma completo de estos mutantes mostró que el segmento cromosómico que contiene la ARNt sintetasa extraña había sido amplificado mediante un mecanismo de círculo rodante , creando una variedad de estructuras cromosómicas aberrantes en constante evolución. Mientras buscaba la duplicación del ARNt, Bernard Dujon descubrió la amplificación de su ARNt sintetasa afín. [32]
Fascinado por las hibridaciones interespecíficas que ocurren espontáneamente con frecuencia en la naturaleza, el último proyecto científico de Bernard Dujon fue crear especies de levaduras artificiales resultantes de la hibridación forzada entre dos especies de levaduras conocidas y estudiar la evolución del genoma de estos nuevos híbridos. Este fue el proyecto de doctorado de Lucía Morales, la última de los muchos estudiantes formados por Bernard Dujon a lo largo de su dilatada carrera. Hacer estos híbridos en el laboratorio resultó ser mucho más desafiante de lo que inicialmente se esperaba, lo que sugiere que las condiciones de laboratorio pueden no favorecer las hibridaciones interespecíficas entre especies de levadura distantes. [33]
Bernard Dujon se jubiló en 2015, a la edad de 68 años, y se convirtió en profesor emérito . Durante los 26 años de funcionamiento de la Unité de Génétique Moléculaire des Levures , más de 120 personas trabajaron en ella, se produjeron 250 publicaciones científicas compartidas con más de 800 colegas en todo el mundo y se realizaron 22 tesis doctorales y Habilitaciones para dirigir des recherches. defendido. Como dijo Bernard Dujon al final de su discurso de jubilación, en marzo de 2016: "La investigación científica fue una globalización exitosa".
Muchos de sus antiguos alumnos o postdoctorados han continuado en la investigación biológica o campos relacionados, muchos de ellos obtuvieron puestos en investigación académica y abrieron su propio laboratorio en Francia o en el extranjero (alfabéticamente): Guillaume Chanfreau ( UCLA ), Laurence Colleaux (Institut Imagine ), Alain Jacquier ( Institut Pasteur ), Romain Koszul ( Institut Pasteur ), Emmanuelle Fabre ( Hôpital Saint Louis ), Cécile Fairhead ( Université Paris-Saclay ), Gilles Fischer ( Université Sorbonne ), Bertrand Llorente ( Université Aix-Marseille ), François Michel ( Gif-sur-Yvette ), Anne Plessis ( Université Paris Diderot ), Emmanuel Talla ( Université Aix-Marseille ), Hervé Tettelin ( Universidad de Maryland ) y Teresa Teixeira-Fernandes ( Université Sorbonne ).
Bernard Dujon es autor de un libro de vulgarización de la genética , [34] así como de un libro de texto titulado Trajectoires de la génétique . [35] Recientemente publicó una recopilación de su vida científica y personal en FEMS Yeast Research. [36]
Es miembro de la Academia Europaea (desde 2000), miembro de la Academia Francesa de Ciencias (desde 2002) y miembro de la Academia Nacional de Inventores de Estados Unidos desde 2017. Ha sido vicepresidente de la Sociedad Francesa de Genética.
Ha ganado el Premio Thérèse Lebrasseur de la Fundación de Francia (1991), el Premio René y Andrée Duquesne (2009) y ha sido nombrado Doctor Honoris Causa de la Universidad de Perugia , Italia (2016).
Se convirtió en Caballero de la Ordre Nacional de la Legión de Honor en 2000, Oficial de la Ordre national du Mérite en 2014 y Caballero de las Palmas Académicas en 2018.
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