Résumé
À l’intérieur du noyau, le génome est fortement compacté et plié. La combinaison des nouvelles techniques de génomique et de microscopie a révélé que notre génome est organisé selon quatre niveaux. Des plus grands, avec les territoires chromosomiques et les compartiments A/B, aux plus petits avec les Topologically Associating Domains (TADs) et les boucles chromatiniennes. Cependant, les mécanismes impliqués dans le repliement de la chromatine au-dessus du nucléosome sont encore mal caractérisés.
En combinant le FISH oligopaint et la microscopie à super résolution, notre laboratoire a récemment montré que les TADs sont subdivisés en une nouvelle couche d’organisation, appelée ChromatinNano Domains (CNDs). Alors que la structure et la formation des TADs dépendent largement de deux protéines (CTCF et cohésine), les CNDs ne sont pas affectés par la déplétion de ces facteurs, indiquant que d’autres mécanismes pourraient être impliqués dans leur formation [1].
Le projet vise à caractériser les mécanismes de formation des CNDs. L’analyse des données de Chip-Seq et de microscopie a révélé une corrélation entre les niveaux d’acétylation des TADs et leur fragmentation en CNDs. Nous avons émis l’hypothèse que les interactions nucléosome-nucléosome, due à l’acétylation des histones, pourraient jouer un rôle central dans la formation des CNDs.
Afin d’étudier l’impact de l’acétylation sur les CNDs, nous avons induit une hyperacétylation et une hypoacétylation globale au sein du génome de cellules souches embryonnaires de souris.
L’examen des loci à l’aide de la microscopie 3D à super-résolution dans ces conditions a démontré une forte association entre l’organisation des CNDs et le niveau d’acétylation des histones. Ces résultats soulignent que des mécanismes distincts et indépendants régissent l’organisation des TADs et des CNDs.
Les CNDs pourraient servir de chaînon manquant entre les nucléosomes et les TADs et être une structure mettant en contact les enhancers avec les promoters régulant la transcription des gènes.