août 16, 2022

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La manipulation des chromosomes dans les cellules vivantes révèle qu’ils sont fluides

Newswise – Pour la première fois, des scientifiques du CNRS, de l’Institut Curie et de Sorbonne Université ont pu travailler physiquement sur les chromosomes des cellules vivantes. En exposant les chromosomes à diverses forces à l’aide d’aimants, ils ont découvert que les chromosomes sont en fait très fluides – semi-fluides – en dehors des étapes de la division cellulaire. Cette étude a été publiée dans les sciences Le 29 juillet 2022.

Les chromosomes sont liquides – semi-fluides – en dehors des étapes de leur clivage. Cette découverte a été rendue possible par la manipulation mécanique directe, pour la première fois, des chromosomes dans le noyau des cellules vivantes.

Jusque-là, les chromosomes – de très longues molécules d’ADN – étaient représentés comme s’emboîtant comme des boules de filaments lâches, formant une sorte de gelée. Les notes de ce nouveau billet présentent une image entièrement différente. Les chromosomes sont fluides et capables de se déplacer librement, ne sont pas contraints par d’autres éléments qui composent le noyau et sont capables de se réorganiser.

Pour arriver à ces conclusions publiées dans les sciencesscientifiques du CNRS, de l’Institut Curie et de Sorbonne Université, travaillant dans Dynamique nucléaireEt le chimie physique Et le Biologie cellulaire et cancer1 Les laboratoires, en collaboration avec des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology, ont attaché des nanoparticules magnétiques à une petite partie d’un chromosome dans une cellule vivante. Puis ils ont étiré le chromosome, en appliquant différents degrés de force, grâce à un micro-aimant extérieur à la cellule. Grâce à cette approche, les équipes ont pu mesurer la réponse d’un chromosome à des forces extérieures, pour la première fois dans une cellule vivante.

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Grâce à ces expériences, les scientifiques ont pu voir que la gamme de forces naturellement exercées dans le noyau – par exemple par les enzymes qui copient l’ADN – est suffisante pour modifier radicalement la forme d’un chromosome. Cette découverte majeure, à l’interface de la physique et de la biologie, modifie la représentation jusque-là établie des chromosomes. Il ajoute également de nouveaux éléments à notre compréhension des processus biologiques, de la biophysique des chromosomes et de l’organisation du génome.

1Ces trois laboratoires font partie du CNRS, de l’Institut Curie et de Sorbonne Université. L’étude a été menée par trois équipes de recherche en France, dont celles dirigées par Maxime Dahan, décédé en 2018. Il a joué un rôle essentiel dans le démarrage de ce projet.

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abi9810