Chunlong Chen Les coulisses de la réplication de l’ADN

La dure tâche de dupliquer le génome

Lorsqu’elles se divisent, nos cellules doivent dupliquer leur ADN afin de s’assurer que les deux cellules résultantes aient chacune une copie de la même séquence d’ADN. Pour ce faire, la duplication, appelée réplication, commence à des endroits très précis de l’ADN, avec une organisation remarquable et dynamique. Elle dépend du type de cellule et de son état. On peut compter plus de 30 000 sites d’origine de réplication dans une cellule humaine qui se divise, pour assurer la duplication de deux mètres d’ADN (plus de six milliards de paires de bases !). Même si ce processus vital est incroyablement bien organisé, sa dérégulation peut mettre en péril la stabilité du génome et conduire à plusieurs maladies, comme les cancers ou certaines maladies neurologiques.

Les origines de réplication à la loupe

Les techniques actuelles ne permettent pas d’étudier les origines de réplication de façon individuelle, et donc de connaitre la localisation exacte et l’efficacité de chacune d’entre elles. Il est également difficile d’étudier l’ordre dans lesquels les origines de réplication sont actives, qui est pourtant primordial pour accomplir la tâche de duplication de l’ADN. L’objectif du travail de recherche de Chunlong Chen est de développer des techniques qui rendent possible l’étude de ces étapes clé pour la réplication de l’ADN. Son laboratoire possède une grande expertise dans l’étude de molécules uniques d’ADN à grande échelle. En associant ces méthodes avec de l’imagerie, du modelage mathématique et des analyses bio-informatiques, l’équipe propose d’observer la réplication d’une façon sans précédent.

La réplication de l’ADN dans deux contextes particuliers : les cancers et la formation de nouveaux neurones

Dans le projet soutenu par Impulscience®, l’équipe de Chunlong Chen a décidé de focaliser ses efforts sur deux conditions qui sont, chacune à leur manière, sensibles à l’instabilité génétique provoquée par la réplication de l’ADN. D’un côté, l’étude de l’orchestration de la réplication de l’ADN dans des cellules saines et tumorales lui permettra d’étudier le lien entre la réplication et l’instabilité du génome dans les cancers. De l’autre, l’étude des conséquences des erreurs de la réplication pendant la formation de nouveaux neurones, ou neurogenèse, permettra de comprendre la vulnérabilité de ce processus, qui peut entraîner des conséquences pour le fonctionnement du cerveau. De plus, l’équipe développera des outils qui vont lui permettre d’étudier des origines de réplication individuelles, de comprendre pourquoi certaines zones du génome sont plus vulnérables aux erreurs de réplication que d’autres, et de comprendre l’importance de la coordination de la duplication de l’ADN avec d’autres processus subis par l’ADN, comme la lecture des gènes pour produire des protéines (transcription).

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