Une perspective unique sur les déterminants de la largeur chromosomique —

Une équipe de chercheurs dirigée par le Dr Yasutaka Kakui du Waseda Institute for Advanced Study, Université Waseda ; Frank Uhlmann au Chromosome Segregation Laboratory, The Francis Crick Institute; et Toru Hirota, de la Division de pathologie expérimentale de l’Institut du cancer de la Fondation japonaise pour la recherche sur le cancer, ont entrepris de décoder cette énigme.

Comment tout cela a-t-il commencé? Pour Kakui, c’est sa fascination pour les chromosomes qui l’a motivé à entreprendre cette recherche. “Comment l’ADN génomique est-il stocké dans les cellules ? C’est une question ancienne et non résolue. Pour élargir nos connaissances sur la façon dont les cellules transmettent avec précision l’information génétique aux générations successives, nous devons comprendre la base moléculaire de la formation des chromosomes.” Et c’est ce qui a motivé cette étude, dont les résultats ont été publiés dans Cell Reports.

Au cours de la mitose, l’ADN subit une compaction importante pour former des chromosomes. Un grand complexe cyclique protéique appelé condensine joue un rôle clé dans le processus de compactage. Il se lie à des sites spécifiques sur l’ADN et le comprime en formant des boucles. Ainsi, les scientifiques savent que la condensine est cruciale pour le compactage de l’ADN, qui est étroitement lié aux dimensions chromosomiques – les chromosomes plus épais étant plus compactés. Ils savent également que le schéma des sites de liaison à la condensine est spécifique à l’espèce. Mais le rôle exact des contacts de la condensine et de la chromatine dans la détermination des dimensions chromosomiques n’est pas encore clair.

Les chercheurs ont exploré diverses facettes des contacts de la condensine et de la chromatine pour répondre aux questions posées. Ils ont utilisé la microscopie Hi-C et super-résolution pour analyser la corrélation entre les contacts mitotiques de la chromatine et la longueur du bras chromosomique chez les levures en herbe et à fission, S. cerevisiae et S. pombe, respectivement. Des preuves concluantes ont été trouvées indiquant que la distance entre les contacts de la chromatine est directement proportionnelle à la longueur du bras à la fois en interphase et en mitose. Par conséquent, les bras plus courts ont des contacts à courte portée et les bras plus longs ont des contacts à longue portée. Cela s’est avéré être spécifique à l’espèce.

Désormais, des distances plus longues de contacts avec la chromatine conduisent à des boucles de chromatine plus grandes, qui sont toutes deux des indicateurs de bras chromosomiques plus larges. Les auteurs ont donc étudié à la fois les levures bourgeonnantes et à fission pour conclure qu’au sein d’une espèce, les bras chromosomiques plus longs étaient toujours plus larges. Motivés par l’observation réussie dans les levures, ils ont étendu leur étude aux cellules humaines, pour retrouver les mêmes corrélations. “Nous avons fait la découverte inattendue que les bras chromosomiques plus longs sont toujours plus épais chez les espèces eucaryotes, ce qui nous aide à comprendre comment les chromosomes mitotiques se forment lors des divisions cellulaires”, explique Kakui. Leur étude serait la première à établir de manière concluante que la longueur du bras chromosomique détermine la largeur des chromosomes mitotiques.

Cette étude a fourni des informations uniques sur la structure chromosomique mitotique qui remettent en question les perspectives actuelles sur la formation des chromosomes mitotiques. Kakui résume : « Nos découvertes ouvriraient une nouvelle voie pour éviter les fausses couches chromosomiques, une cause probable de la formation de cellules cancéreuses et/ou de malformations congénitales telles que le syndrome de Down, en contrôlant la structure des chromosomes mitotiques. Cela peut potentiellement changer les traitements médicaux pour le traitement du cancer. et/ou des traitements de fertilité.”

Source de l’histoire :

Matériaux fourni par Université Waseda. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.