Les molécules d'ADN vues au niveau femtogramme
Le projet DNALIGHTMAP (Mapping structural variation on native chromosomal DNA – a single molecule approach) a développé une boîte à outils pour consulter et analyser l'ADN au niveau femtogramme (1 mg est 100 millions de femtogrammes). L'accent a été mis sur le matériel génétique responsable de la myopathie facio-scapulo-humérale (FSH). Les chercheurs de DNALIGHTMAP ont mis au point une technique pour cloner de longues séquences génomiques bactériennes – jusqu'à 110 Ko en une seule étape. Le clonage de longs segments géniques est essentiel dans la quête pour concevoir des produits pharmaceutiques – une proposition difficile et coûteuse par les méthodes traditionnelles. Pour démêler et étirer l'ADN, la nouvelle méthode utilise des méthyltransférases d'ADN en combinaison avec des cofacteurs synthétiques pour produire une carte de référence fluorescente. L'équipe a travaillé à une cartographie intensive du génome humain et a analysé le gène à l'origine de la FSH. Comme outil de comparaison entre les gènes sains et mutés, les chercheurs ont découpé des régions spécifiques de l'ADN, permettant une analyse génétique et épigénétique. La nouvelle technique a été brevetée et mise sous licence et a été publiée dans Nature Communications(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Une nouvelle technique a été conçue pour le marquage fluorescent du 5-hydroxymethycytosine (5-hmC), un modulateur d'expression génique clé dans le domaine de l'épigénétique. D'autres développements ont donné un essai basé sur des plaques haut débit pour l'analyse simultanée de plus de 300 échantillons. Les dommages à l'ADN sont étroitement liés à la maladie, notamment le cancer. En adaptant des techniques déjà développées, les chercheurs ont généré une technique à molécule unique afin de visualiser et de quantifier directement les sites endommagés sur les molécules d'ADN étirés. Pour les dommages liés au rayonnement UV, les chercheurs ont également suivi la dynamique de réparation des cellules des patients atteints de Xeroderma pigmentosum auxquels il manque une enzyme. Le protocole est utilisé dans plusieurs laboratoires dans le monde entier pour étudier les dommages de l'ADN. L'identification des bactériophages est désormais possible à l'aide d'une nouvelle méthode de profilage fluorescent pour une empreinte moléculaire qui peut être étendue à n'importe quel échantillon d'ADN. On trouvera les détails de ces nouvelles approches révolutionnaires dans les revues American Chemical Society(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et Nucleic Acids Research(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Comme la structure de l'ADN et son épigénétique sont au cœur même de la maladie, la recherche de DNALIGHTMAP a de nombreuses applications au niveau diagnostic et thérapeutique.
Mots‑clés
ADN, biomarqueur, DNALIGHTMAP, femtogramme, épigénétique
