Mai 2002	Un microorganisme facile à cultiver, support d'activités scientifiques diversifiées

La levure Schizosaccharomyces pombe a été isolée pour la première fois en 1890 à partir de bière de millet provenant de Zanzibar en Afrique orientale (pombe signifie bière en Swahili) par le biologiste allemand P. Lindner. Ce dernier en a publié la première description dans Wochenschrift für Braueri, revue de l'association des laboratoires de brasserie dont est tirée l'illustration ci-dessous. 

Elle diffère de la levure de brasserie et de boulangerie, Saccharomyces cerevisiae, non seulement par la forme des cellules, allongées et cylindriques, comme le montre le dessin de Lindner, mais aussi par de nombreuses autres caractéristiques biologiques (mode de division, enzymes produites). Si S. cerevisiae est l'un des organismes modèles parmi les plus utilisés en génétique et le premier eucaryote dont le génome complet fut séquencé (en 1996), S. pombe est également devenu un organisme modèle pour les biologistes et est utilisé notamment pour élucider les mécanismes de contrôle du cycle cellulaire. 
Des découvertes essentielles dans ce domaine, en particulier l’identification de molécules clés contrôlant le cycle, la caractérisation de leurs fonctions et la mise en évidence de leur caractère universel, ont valu le prix Nobel de médecine et de physiologie en 2001 à Leland Hartwell, Paul Nurse et Tim Hunt, un chercheur américain et deux anglais. Le séquençage de son génome, terminé en 2002, a révélé 4 824 gènes dont un quart étaient déjà connus chez d'autres espèces. En outre, au moins 50 gènes identifiés chez S. pombe sont également impliqués dans des maladies humaines dont la moitié sont des cancers. 
S. pombe descend des Archaeascomycètes, une branche ancienne des champignons ascomycètes qui s’est séparée de celles des Hémiascomycètes (S. cerevisiae) et des Euascomycètes (Neurospora, Aspergillus) il y a environ un milliard d’années. Ainsi, la séparation des lignées de S. pombe, de S. cerevisiae et de la lignée dont descend l’homme remonte à peu près à la même époque. Or, malgré ces centaines de millions d'années d'évolution indépendante, des gènes clés pour la vie de la cellule, en particulier des gènes impliqués dans le contrôle du cycle cellulaire, se sont transmis au cours des générations sans modification majeure comme le montre la très importante identité de séquences retrouvée non seulement entre les gènes homologues de ces trois espèces mais aussi avec diverses autres espèces (oursin, drosophile, etc.). Les gènes qui traversent des centaines de millions d'années d'évolution sans accumuler beaucoup de mutations correspondent généralement à des protéines stratégiques dont les modifications sont incompatibles avec la vie des cellules.
Comme S. cerevisiae et pour les mêmes raisons, c'est un microorganisme eucaryote sans danger et facile à cultiver sur un milieu contenant une source de carbone, la levure S. pombe est devenue un outil scientifique de premier plan. Pour les mêmes raisons, elle constitue également un modèle pédagogique extrêmement intéressant.
Dans les pages suivantes, on trouvera, d'une part, les informations de base sur la biologie de S. pombe, et, d'autre part, quelques suggestions d'applications pédagogiques susceptibles d'être mises en oeuvre sans difficulté en travaux pratiques au lycée.
Les liens ci-dessous donnent accès aux différentes pages.

• Aspects cellulaires
• Morphologie
• Particularités biologiques
• Le cycle cellulaire de S. pombe
• Aspects moléculaires
• Quelques données sur les macromolécules de S. pombe
• Mutations affectant le cycle cellulaire
• Les protéines cdk
• Intérêt pédagogique
• Usages généraux
• En seconde
• En première S
• En terminale S 

Voir aussi :

• Sur le site Biotic de l'INRP un dossier consacré à l'utilisation pédagogique de S. pombe réalisé par J. C. Hervé. 
• Sur le site de l'Université d'Amsterdam, un manuel de laboratoire pour l'utilisation de S. pombe (en Anglais). 

Cellules de S. pombe (bleu de méthylène x 600)

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