La puissance du chromosome
Pour une division cellulaire précise, les informations génétiques dans l'ADN doivent être séparées également dans les deux cellules filles. Pour que cela se produise, la chromatine se compacte avec la bonne taille, souplesse et rigidité. En outre, les chromatides sœurs de la réplication restent étroitement associées les unes aux autres jusqu'à ce que commence l'anaphase. Le projet CCC (Chromosome condensation and cohesion) a étudié comment les chromosomes mitotiques dynamiques sont assemblés et comment leur morphologie contribue à différents aspects de la mitose. L'équipe a adopté une approche multidisciplinaire combinant l'inactivation de la protéine aiguë, l'imagerie cellulaire 4D-live et des approches biophysiques/mathématiques pour évaluer le rôle de la condensation des chromosomes et la cohésion des chromatides sœurs dans divers aspects de la fidélité mitotique. À l'aide d'embryons de drosophile, l'équipe a étudié le rôle des protéines de condensine dans le maintien de la structure des chromosomes. Un système de coupure de protéase TEV a été développé pour inactiver les systèmes de condensine I. De façon inattendue, l'imagerie des cellules vivantes a montré que l'inactivation de la condensine I a provoqué une surcondensation des bras chromosomiques lorsque les chromatides sœurs séparés précédemment se sont à nouveau entrelacés et n'ont pas réussi à se séparer. Le résultat a été une aneuploïdie, un nombre anormal de chromosomes. En collaboration avec le laboratoire Sullivan de l'Université de Californie, le projet de la CCC a montré l'effet de l'accumulation d'hétérochromatine ectopique induite par une augmentation de la cohésion de l'hétérochromatine péricentrique dans les bras chromosomiques. Outre l'identification de l'expression génique altérée dans les gènes voisins, la recherche indique que les erreurs mitotiques peuvent être responsables des chromatides disjoints pendant l'anaphase et l'extension chromosomique importante. D'un point de vue médical, ces résultats montrent comment les réarrangements chromosomiques peuvent avoir un effet boule de neige dans leur influence sur les progrès de la mitose et entraîner des erreurs supplémentaires. De manière significative, cela peut conduire au développement du cancer. Les problèmes avec les erreurs structurelles des chromosomes impliquées dans la mitose devraient pousser le point de contrôle de l'ensemble de broche à arrêter la mitose. Les travaux en conjonction avec le Département de biochimie de l'Université d'Oxford ont proposé que plusieurs boucles de retours avec la kinase 1 dépendante de la cycline perturbaient progressivement l'efficacité de la correction des erreurs dans le point de contrôle de l'ensemble de broche en raison de la perte de cohésion. Comprendre le «chromosome actif» et comment la morphologie du chromosome influence la mitose est essentiel pour comprendre les défauts mitotiques et les causes de l'aneuploïdie. Non seulement cela a un impact sur les changements dans le nombre de chromosomes, mais les changements de longueur des régions de chromatines sont souvent observés dans les cellules cancéreuses.
Mots‑clés
Chromosome, ségrégation, CCC, mitose, aneuploïdie, cancer
