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Les premières images 3D de chromosomes dissipent la forme en X familière

En utilisant une technologie de pointe puissante, les chercheurs révèlent pour la première fois que les véritables structures 3D des chromosomes sont très éloignées de la forme X floue et légèrement déformée que beaucoup d'entre nous connaissent. Ils sont en effet complexes et plutôt beaux.

Dans un article publié en ligne cette semaine à La nature, des chercheurs de l'Institut Babraham et de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni et de l'Institut Weizmann en Israël décrivent comment, à l'aide d'ordinateurs puissants et des derniers séquenceurs d'ADN, ils ont produit des visualisations 3D de chromosomes en générant des milliers de mesures moléculaires eux dans des cellules individuelles.

Le financement de la nouvelle technologie a été assuré par le Conseil de recherche en biotechnologie et sciences biologiques, le Conseil de recherches médicales et le Wellcome Trust.

Les nouvelles images montrent que, la plupart du temps, les structures chromosomiques ont une complexité riche et belle, et révèlent également comment l'ADN qu'elles renferment se replie.


Les nouvelles images 3D montrent un côté plus complexe des structures chromosomiques. Crédit: Dr. Peret Fraser. Institut Babraham.

Les chercheurs disent que la forme en X familière est très courte dans la vie d'un chromosome.

Le coauteur Peter Fraser, du programme The Nuclear Dynamics Program de l'Institut Babraham, financé par le BBSRC, explique:

"L'image d'un chromosome, une goutte d'ADN en forme de X, est familière à beaucoup, mais ce portrait microscopique d'un chromosome montre en réalité une structure qui ne se produit que transitoirement dans les cellules, à un moment où ils sont sur le point de se diviser."

La plupart des cellules d'un organisme n'ont pas de chromosomes qui ressemblent à la forme en X car ils ont fini de se diviser, ajoute-t-il, ajoutant que:

"Les chromosomes dans ces cellules existent sous une forme très différente et jusqu'à présent, il a été impossible de créer des images précises de leur structure."

Les nouvelles images 3D montrent comment la structure des chromosomes et la manière dont leur ADN se replie en eux sont étroitement liées au moment et à la manière dont les gènes sont exprimés, ce qui a un effet direct sur la santé, la maladie et le processus de vieillissement.

C'est la première fois que des structures chromosomiques sont générées sur la base de mesures effectuées dans des cellules individuelles. Des études antérieures ont calculé des mesures basées sur des moyennes de millions de cellules.

Le Dr Fraser dit que ces nouvelles images leur permettent de cartographier des gènes spécifiques et de commencer à comprendre les principes de fonctionnement des chromosomes dans le génome.

Plus tôt cette année, des chercheurs du Salk Institute aux États-Unis ont révélé comment les chromosomes organisent l'ADN lors de la division cellulaire en utilisant des télomères, des bouchons moléculaires qui protègent les extrémités des chromosomes, en tant qu '«ancres».

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