Juin 1998 - n°29

INSTITUT ALBERT BONNIOT , Ontogenèse et Oncogenèse moléculaire

L'Institut Albert Bonniot (IAB) est situé sur le site santé de l'Université Joseph Fourier, un des trois grands sites de recherche de l'agglomération grenobloise.

L'équipe "DyOGen" (Dynamique de l'Organisation des Génomes ) est une équipe de l'Unité INSERM U309 ; son effectif est de vingt trois personnes, dont sept enseignants-chercheurs, un chercheur, neuf doctorants et six IATOS, travaillant sous la direction des Professeurs Michel Robert-Nicoud et Bernard Sèle.

Activités de recherche

Les cartographies, physique et génétique, du génome humain, qui impliquent les méthodes de la biologie moléculaire et mènent à des représentations linéaires de la position des séquences d'ADN et des gènes sur les chromatides, ne rendent pas compte du mode d'organisation in situ des chromosomes et des gènes dans le noyau cellulaire. Or, il a été démontré notamment que la position d'un gène dans le noyau, la structure de la chromatine, la proximité de certaines séquences d'ADN et la présence de certaines protéines peuvent influencer son degré d'expression.

L'équipe DyOGen a développé des nouvelles méthodes de cartographie in situ qui permettent l'étude de la distribution spatiale des constituants nucléaires et qui, en combinaison avec d'autres techniques d'analyse in situ, rendent possible la recherche de relations structure-fonction dans le noyau cellulaire.

Dans ce contexte, les activités de l'équipe DyOGen ont pour objectifs principaux :

- La compréhension du mode d'organisation structurale et fonctionnelle du génome et de la chromatine dans le noyau cellulaire.

- Le suivi de la dynamique de cette organisation au cours du cycle, de la différenciation et de la transformation cellulaire.

- L'identification de facteurs impliqués dans la modification des structures et des fonctions chromatiniennes.

- La recherche de relations structure-fonction.

Moyens et compétences technologiques

Les travaux mettent en oeuvre des méthodes d'analyse in situ sur cellules et tissus, telles que l'hybridation in situ fluorescente (FISH) et l'immunofluorescence, ainsi que diverses techniques d'imagerie microscopique, telles que la microscopie confocale à balayage laser et la microscopie quantitative avec capteurs CCD refroidis, couplées à l'analyse d'images 2D et 3D.

Thématiques étudiées et opérations de recherche

* Cartographie par hybridation in situ et imagerie microscopique.

Principaux développements méthodologiques :

- Développement d'une méthode de cartographie du génome à haute résolution par hybridation in situ fluorescente sur molécules d'ADN peignées.

- Développement d'un procédé de déconvolution pour améliorer la résolution des analyses par hybridation in situ sur chromosomes métaphasiques et noyaux interphasiques.

* Topographie des chromosomes, des gènes, et des transcrits dans le noyau cellulaire.

Faits scientifiques marquants :

- Développement d'une technique pour la codétection des transcrits et des facteurs de régulation de la transcription par hybridation in situ ARN-ADN et immunofluorescence.

- Développement de procédés pour le traitement et l'analyse d'images 3D pour déterminer des paramètres de volume, surface et forme de domaines chromosomiques.

* Dynamique de l'organisation de la chromatine dans le noyau cellulaire.

Principaux résultats :

- Développement de nouveaux protocoles pour le marquage de l'ADN et pour la détection d'ARN par hybridation in situ dans des cellules vivantes.

* Analyse du génome haploïde.

Faits scientifiques marquants :

- Développement de la technique de FISH sur spermatozoïdes interphasiques et sur des oeufs fécondés hétérospécifiques.

- Démonstration d'une fréquence d'anomalie plus élevée au niveau des gamètes que dans la descendance des sujets porteurs de translocations.

Coopérations régionales, nationales, européennes et internationales

Tous ces travaux ont été réalisés par la collaboration de différents laboratoires français et étrangers (USA, Angleterre, Allemagne, Hollande).

Youssef Gemayel