Des chercheurs américains ont modélisé l’ADN au coeur de nos cellules pour mieux comprendre son enroulement. Leurs travaux sont décrits dans Science.
Au coeur de chacune de nos cellules se trouve un petit paquet d’ADN, qui porte les gènes, « recettes » essentielles à la fabrication et au fonctionnement de notre organisme.
Au total, l’ADN mesure de 1 à 2 mètres de long par cellule : si on mettait bout à bout tout notre ADN, on pourrait atteindre Pluton…
Cet ADN est plus ou moins compacté, enroulé autour de protéines (les histones). C’est ce complexe qu’on appelle chromatine. Mais peu avant les divisions cellulaires, la chromatine se resserre encore plus pour former les chromosomes, ces « bâtonnets » qui sont au nombre de 46 (23 paires) chez l’humain.
Comment l’ADN se compacte-t-il à ce stade? Grâce à une « teinture » métallique particulière permettant de colorer l’ADN et à des techniques avancées de microscopie électronique, les chercheurs du Salk Institute et de l’université de California, à San Diego, ont révélé la structure 3D de la chromatine dans les chromosomes.
Elle forme des chaînes souples de 5 à 24 nm de diamètre, qui se condensent et se relâchent au fil des divisions cellulaires. Sur l’image ci-dessus, on voit à gauche le noyau de la cellule, qui renferme l’ADN enroulé autour de protéines, c’est-à-dire la chromatine. Le bloc central montre l’image captée en microscopie, le bloc de gauche illustre l’organisation de la chromatine et le bloc de droite montre les différentes densités de la chromatine, de lâche (cyan et vert) à très dense (orange et rouge).
S’il est important de mieux comprendre la structure de la chromatine, c’est qu’elle joue un rôle important dans l’expression des gènes. Ainsi, on sait que de l’ADN très compacté empêche la « machinerie » responsable de la transcription d’atteindre les gènes, et empêche donc leur expression. Cette forme de régulation de l’expression des gènes, aux côtés d’autres mécanismes, fait partie de ce qu’on appelle l’épigénétique.
Plus tôt cette année, des chercheurs britanniques avaient produit la première carte 3D du génome au coeur des cellules, qui était cependant moins détaillée.
Credit: Salk Institute