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Canada : L’absence de fibres de chromatine de 30 nm dans le génome de la souris remet en question l’organisation de l’ADN au sein des cellules

Des techniques d’imagerie en trois dimensions ont permis à une équipe de chercheurs canadiens et des États unis de faire avancer le débat sur l’organisation de l’ADN et des protéines structurales en fibres de chromatine. Le travail de cette équipe, qui fait l’objet d’une publication électronique dans le journal EMBO reports du mois de septembre, montre que le génome de la souris est constitué de fibres de 10 nm, mais aucune fibre de 30 nm n’a pu être mise en évidence, contrairement à ce qui est communément admis au sujet de l’architecture de l’ADN.

« L’ADN est une molécule exceptionnellement longue, pouvant atteindre plusieurs mètres. Il a donc besoin d’être compacté afin de pouvoir tenir dans l’espace limité du noyau cellulaire, » explique le Pr David Bazett-Jones, chercheur au Hospital for Sick Children de Toronto, et Professeur à l’Université de Toronto au Canada. « Ces dernières décennies, les scientifiques ont adopté un modèle structural de l’organisation de la chromatine dans lequel l’ADN est d’abord enroulé autour de protéines pour former des nucléosomes. Dans l’un des modèles possibles, le brin de nucléosomes est lui-même enroulé pour former une fibre large de 30 nm. Dans un second modèle, la fibre de 30 nm n’est pas nécessaire à la l’organisation de l’ADN. Les différences entre ces modèles ont des répercussions sur la façon dont la cellule régule la transcription des gènes. »

La chromatine est le complexe d’ADN et de protéines qui constituent les chromosomes au sein du noyau des cellules. Les chercheurs ont combiné des techniques de pointe d’imagerie, en l’occurrence l’imagerie par spectroscopie de perte d’énergie des électrons et la tomographie électronique, afin de générer des images tridimensionnelles à haute résolution de la chromatine appartenant aux cellules de souris. Cette approche permet l’analyse visuelle de la chromatine sans recourir à des agents chimiques pour améliorer le contraste des images.

« Nos résultats ont révélé que le modèle fondé sur l’existence de fibres de 30 nm n’est pas cohérent avec la structure que nous avons trouvée sur nos images de spectroscopie en trois dimensions, » indique le Pr Bazett-Jones. « On pensait que la transition entre les fibres fines et les fibres plus épaisses représentait la transition entre l’état actif et l’état réprimé de la chromatine. Cependant, notre incapacité à détecter des fibres de 30 nm dans le génome de la souris nous a poussés à conclure que la machinerie transcriptionnelle a un accès non limité à l’ADN rangé en fibres de chromatine. »

Ces résultats sont en accord avec des études récentes du génome humain dont les résultats suggèrent qu’environ 80 % du génome contient des éléments liés à une fonction biologique. Les promoteurs, amplificateurs et autres régions régulatrices sont situés sur des régions très étendues du génome, mais ces sites doivent cependant rester accessibles. Le modèle de fibres de chromatines de 10 nm procure un accès suffisant à l’ADN pour permettre à des cibles potentielles d’être atteintes. Le modèle des 30 nm ne permettrait pas un accès aussi étendu.

Les chercheurs proposent différentes explications à l’observation de fibres plus larges dans des études antérieures. Des artefacts structurels pourraient avoir été créés par les conditions dans lesquelles elles ont été menées, en particulier lorsque l’ADN était extrait des cellules avant d’être observé. Concernant les études utilisant la spectroscopie, il pourrait même s’agir d’un problème résolution sur les fibres de 10 nm.

www.embo.org/news-a-…
Source : Rapports d’Ambassade

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