Comment fonctionnent les cellules? Nous pouvons poser cette question de deux manières: premièrement, nous pourrions demander: quelle est la fonction d’un gène et deuxièmement, comment les gènes fonctionnent-ils en tant qu’ensembles. Dans mon laboratoire, nous voulons pouvoir tester des hypothèses sur le fonctionnement des gènes et sur la manière d'étudier leurs interactions à l'échelle du génome.

Le séquençage de quelque 28 000 gènes humains a occupé de nombreux laboratoires à travers le monde et a motivé une activité fébrile des chercheurs biomédicaux pour la compréhension des fonctions des gènes. Cependant, en l'absence de méthodes simples pour établir la fonction, ces activités n'ont pas progressées de manière significative. Nous avons une situation analogue à celle qui consiste à avoir une liste complète des numéros de téléphone d'une ville, mais peu de moyens simples de relier ces numéros à leurs propriétaires, sans parler des relations entre eux. Une façon de définir la fonction d’un gène nouvellement identifié consiste à étudier les interactions de son produit (une protéine) avec des protéines pour lesquelles nous connaissons déjà leur fonction. Nous avons développé des méthodes expérimentales et théoriques nous permettant d’étudier comment les protéines se forment des complexes les unes avec les autres. Nos méthodes nous permettent de déterminer comment, quand et où dans la cellule de nouvelles protéines interagissent avec des protéines connues et quels sont les phénotypes résultants spécifiquement associés à un nouveau gène. Nous étudions également comment des groupes de protéines fonctionnent comme des ensembles pour réguler la prise de décision par la cellule.

Nous avons posé l'hypothèse que les cellules utilisent un nombre limité de stratégies moléculaires pour répondre aux signaux environnementaux afin de prendre la décision de se diviser, de se différencier en de nouvelles formes ou de mourir. Nous recherchons ces mécanismes communs, que nous appelons des «motifs logiques» au niveau du génome. Nous avons déjà découvert plusieurs motifs logiques nécessaires à la survie des cellules et pour lesquels leurs interruptions sont impliquées dans plusieurs maladies, notamment les cancers et les maladies du développement et du vieillissement.

Professeur au Département de biochimie et médecine moléculaire, Stephen Michnick est titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur l'architecture et la dynamique des cellules (niveau 1). Il est membre du Centre Robert-Cedergren de l’Université de Montréal, qui a pour mission de catalyser l’avancement de la recherche fondamentale et de la formation dans les domaines de la bio-informatique et des sciences génomiques. L'objectif de M. Michnick et de son équipe est de comprendre l'intelligence et la mémoire cellulaires. Pour ce faire, ils étudient les principes d'organisation moléculaire et leur influence sur la cellule et sur la mémoire transgénérationnelle.

• Tarassov, K. Messier, V., Landry, C.R., Radinovic, S., Serna Molina, M. M., Shames, I., Malitskaya, Y., Vogel, J., Bussey, H. and S. W. Michnick (2008) An in vivo Map of the Yeast Protein Interactome Science Epub May 8.
• Stefan, E., Aquin, S., Berger, N., Landry, C., Bouvier, M., Michnick, S. W., (2007) Quantification of dynamic protein complexes using Renilla luciferase-fragment complementation applied to PKA activities in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A, 104, 16,916-16,921.
• Michnick, S. W., Ear, P. H., Manderson, E. N., Remy, I., Stefan, E.,  (2007)  Universal strategies in research and drug discovery based on protein-fragment complementation assays. Nature Rev Drug Discov  6, 569-582.
• MacDonald, M. L., Lamerdin, J., Owens, S., Keon, B. H., Bilter, G. K., Shang, Z., Huang, Z., Yu, H., Dias, J., Minami, T., Michnick, S. W.*, Westwick, J. K.,  (2006)  Identifying off-target effects and hidden phenotypes of drugs in human cells. Nature Chem Biol  2, 329-337.
• Remy, I., Montmarquette, A., Michnick, S. W.,  (2004)  PKB/Akt modulates TGF-beta signalling through a direct interaction with Smad3. Nature Cell Biol  6, 358-65.