Réplication du génome et de l’épigénome : thèmes de recherche
Cette équipe est rattachée à l’UMR 9019 - Intégrité du génome et cancer
Notre objectif est de comprendre comment les cellules répliquent à la fois leur ADN et leur épigénome lors de la division. Des perturbations de ce processus peuvent entraîner des modifications de l'identité cellulaire et contribuer au développement du cancer.
À chaque division des cellules eucaryotes, les chromosomes doivent être copiés avec précision et transmis de la cellule mère aux cellules filles. La réplication des chromosomes implique bien plus que la simple duplication de l'ADN ; elle inclut également l'assemblage de la chromatine, l'héritage des marques épigénétiques, le maintien de l'intégrité du génome, ainsi que la reprise sans faille de toutes les fonctions génomiques après la réplication. Notre objectif est de comprendre comment nos cellules lient tous ces processus pour assurer une réplication efficace et précise des chromosomes. Nous cherchons à révéler l'interaction entre les différentes voies de maintien de l'épigénome et la réplication de l'ADN, ainsi que leur rôle dans la stabilité du génome et la mémoire épigénétique des cellules.
La réplication des chromosomes est complexe et fascinante. La réplication de l'ADN doit reproduire efficacement différents états de la chromatine et caractéristiques génomiques. La réplication de l'ADN et la réplication de l'épigénome sont étroitement liées, avec de nombreux facteurs jouant un rôle double dans ces deux processus. Nous pensons que cette relation intime garantit la transmission précise des informations génétiques et épigénétiques lors de la division cellulaire. De plus, les brins continus et discontinus de la fourche sont répliqués différemment, et les mécanismes de maintien de l'épigénome doivent s'aligner sur l'asymétrie de la réplication de l'ADN, ce qui influence à la fois l'évolution du génome et la régulation épigénétique.
Nous concentrons actuellement nos recherches sur deux axes principaux dans le laboratoire
- Nous étudions le rôle des protéines nucléaires dans la régulation de la réplication des chromosomes, avec un accent particulier sur l'interaction entre la réplication du génome et l'association de la chromatine avec la lamina nucléaire. Notre recherche vise à découvrir comment les altérations de la lamina nucléaire affectent la dynamique de réplication du génome, le maintien de l'hétérochromatine et la réponse aux dommages de l'ADN.
- Nous explorons la connexion entre la réplication de l'ADN et la méthylation de l'ADN. Notre objectif est de comprendre les mécanismes moléculaires qui lient la réplication de l'ADN avec le processus de maintien de la méthylation de l'ADN, et comment la dynamique des fourches de réplication régule l'épigénome et influence le destin cellulaire.
Technologies
Notre laboratoire utilise, et développe, des techniques génomiques avancées, ainsi que des méthodes en biologie moléculaire, édition du génome, et imagerie dans des lignées cellulaires de souris et humaines. De plus, nous utilisons des tests de chromatine et la protéomique pour étudier les protéines impliquées dans les fourches de réplication de l'ADN. Nous faisons également progresser les méthodes de séquençage par nanopores pour nos recherches.
Nos méthodes spécialisées incluent :
OK-seq (séquençage des fragments d'Okazaki) : Cette technique est utilisée pour cartographier les fourches de réplication de l'ADN et quantifier les événements d'initiation et de terminaison de la réplication à l'échelle du génome sur une large gamme d'organismes modèles. Nous utilisons OK-seq pour étudier les mécanismes moléculaires de synthèse de brin discontinu dans les cellules de mammifères.
SCAR-seq (Chromatides Sœurs Après Réplication) : Cette méthode nous permet de cartographier les protéines liées aux fourches de réplication. En utilisant SCAR-seq, nous explorons comment les protéines et modifications de la chromatine – y compris les histones et autres protéines – interagissent avec les fourches de réplication d’ADN et les chromatides sœurs répliquées à travers le génome. Ces outils sont essentiels pour révéler les mécanismes impliqués dans le maintien de l'épigénome, l'intégrité du génome et la dynamique de la réplication.
Nous sommes heureux de partager notre expertise et ouverts à de nouvelles collaborations.
Financement
Notre laboratoire est financé par ATIP-Avenir, l'ANR, la Fondation Gustave Roussy et EUGLOH
