Chloé Moreau
Les gens qui possédaient des téléviseurs noir et blanc jusqu’aux années 1980 ne savaient pas ce qu’ils manquaient jusqu’à ce qu’ils aient un téléviseur couleur. Un changement similaire pourrait se produire dans le monde de la génomique alors que des chercheurs de l’Institut de biologie des systèmes médicaux de Berlin du Centre Max Delbrück (MDC-BIMSB) ont développé une method appelée cartographie de l’architecture du génome (“GAM”) pour scruter le génome et voir en technicolor glorieux. GAM révèle des informations sur l’architecture spatiale du génome qui sont invisibles pour les scientifiques utilisant uniquement Hi-C, un outil de travail développé en 2009 pour étudier les interactions ADN, rapporte une nouvelle étude dans Character Solutions par le laboratoire Pombo.
“Avec une télévision en noir et blanc, vous pouvez voir les formes, mais tout semble gris”, explique le professeur Ana Pombo, biologiste moléculaire et responsable du laboratoire de régulation épigénétique et d’architecture de la chromatine. “Mais si vous avez une télévision couleur et que vous regardez des fleurs, vous vous rendez compte qu’elles sont rouges, jaunes et blanches et que nous ne le savions pas. De même, il y a aussi des informations sur la façon dont le génome est plié en trois proportions que nous n’avons pas. été au courant.”
Comprendre l’organisation de l’ADN peut révéler la base de la santé et de la maladie. Nos cellules emballent un génome de 2 mètres de extensive dans un noyau d’environ 10 micromètres de diamètre. L’emballage est fait précisément pour que l’ADN régulateur entre en make contact with avec les bons gènes au bon second et les energetic et les désactive. Des modifications de la configuration tridimensionnelle peuvent perturber ce processus et provoquer des maladies.
“Nous savons depuis longtemps que les maladies sont héréditaires”, déclare le Dr Robert Beagrie, co-premier auteur de l’étude et biologiste moléculaire à l’Université d’Oxford, anciennement au laboratoire Pombo. “Plus récemment, nous avons compris qu’une grande partie de cette prédisposition est owing au fait que nous héritons de variantes de séquences d’ADN de nos mothers and fathers qui affectent la façon dont nos gènes sont activés et désactivés.”
GAM fournit des informations furthermore complexes
Des approaches telles que Hello-C et GAM permettent aux scientifiques de geler et d’étudier les interactions entre les séquences régulatrices et les gènes. Dans Hi-C, la chromatine est découpée en morceaux à l’aide d’enzymes, puis recollée de manière à ce que les interactions bidirectionnelles de l’ADN soient révélées lors du séquençage. Dans GAM, décrit pour la première fois par l’équipe Pombo dans “Character” en 2017, les scientifiques prélèvent des centaines de fines tranches de noyaux, chacune provenant de cellules individuelles, et en extraient l’ADN. Ils séquencent l’ADN et analysent statistiquement les données pour savoir quelles régions interagissent.
En utilisant cette strategy, l’équipe a créé une carte des interactions tridimensionnelles. Lorsqu’ils ont comparé cela avec les cartes 3D existantes du génome créées à l’aide de Hello-C, ils ont trouvé de nombreuses interactions nouvelles. Cela les a déconcertés jusqu’à ce qu’ils réalisent qu’ils voyaient des interactions as well as complexes en utilisant GAM, avec plusieurs régions d’ADN se réunissant en même temps. “Ces contacts moreover complexes contiennent des gènes actifs, des régions régulatrices et des super activateurs, qui régulent des gènes importants qui déterminent l’identité cellulaire”, explique le Dr Christoph Thieme, co-leading auteur de l’étude et chercheur postdoctoral principal au laboratoire Pombo.
En comparaison, Hi-C a capturé principalement des interactions bidirectionnelles. Les deux strategies sont complémentaires automobile deux contacts sur trois détectés par GAM n’étaient pas visibles avec Hello-C – et vice-versa.
“J’étais super excité de voir que nous avions découvert un effet vraiment fort”, dit Beagrie. “Il est clair que ces interactions complexes étaient beaucoup additionally courantes que nous ne l’avions apprécié auparavant.”
