Présentation des recherches

Objectifs

Clarifier le programme spatiotemporel de replication de l’ADN, son impact sur la stabilité du génome et sa réponse aux traitements anticancéreux

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Clustered organisation of replication forks in a Xenopus sperm nucleus replicating in a Xenopus egg extract. Forks were pulse-labeled with rhodamin-dUTP and visualized by deconvolving microscopy.
Généralités

La réplication de l’ADN est un processus fondamental de la vie. Les perturbations de la réplication peuvent provoquer des cancers ou des maladies génétiques mais sont aussi à la base des traitements anticancéreux les plus efficaces.

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Topological complexity of plasmid DNA molecules replicating in a Xenopus egg extract visualised by 2D gel electrophoresis. This technique is used to analyse how anticancer drugs (etoposide, camptothecin, DNA inter-strand crosslinkers) interact with replication forks and alter the structure and topology of DNA replication intermediates.

La réplication des chromosomes eucaryotes démarre à de nombreux sites nommés origines de réplication. Chez les métazoaires, on a identifié très peu d’origines et on n’a pu identifier aucun élément de séquence qui les définisse. La réplication démarre à des séquences aléatoire dans les embryons précoces de grenouille ou de mouche. Lors du développement plus tardif elle démarre dans des zones plus délimitées. Les enjeux fondamentaux qui nous intéressent sont l’identification d’un grand nombre de nouvelles origines, la clarification de la nature déterministe ou stochastique de leur activation, et les mécanismes par lesquels les changements de structure de la chromatine modulent le choix des origines au cours du développement et de la différenciation.

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Single-molecule analysis of DNA replication. Sperm nuclei replicating in Xenopus egg extracts were labelled consecutively with two dNTP analogs and the labeling patterns visualized by DNA combing and detection with fluorescent antibodies. The technique allows to reproducibly stretch many DNA fibers and estimate DNA replication parameters such as origin activation rate and fork velocity from large statistical data sets. Automation is in progress to further increase throughput. The fiber shown is 120 kb long.

De nombreux médicaments anticancéreux perturbent la progression des fourches de réplication et activent des cascades de signalisation appelées checkpoints, qui bloquent les origines pas encore déclenchées et qui stabilisent les fourches bloquées jusqu’à ce qu’elles puissent repartir. Les enjeux actuels consistent à décrire précisément ces perturbations et à comprendre comment l’activation des origines est coordonnée avec la progression des fourches de façon à permettre l’achèvement de la réplication en temps utile.

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Double replication labeling combined with FISH in human HeLa cells. The human c-myc locus is detected in red and replication fork progression visualized in blue + green. The technique is used to test the activity of bioinformatically predicted origins.

Dernière mise à jour : 1er octobre 2007