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Quelques publications importantes récentes autour de la chromatine

Pour ceux qui travaillent sur la structure 3D de l'ADN et son comportement dans le noyau cellulaire, l'année 2017 a été une riche année. Comprendre les liens entre une séquence d'ADN et son repliement reste aujourd'hui un enjeu majeur pour cette communauté.

Caryotype Humain des chromosomes de l'homme en 3D, réalisé par Julien Mozziconaci et Annick Lesne. Pré-projet de l’oeuvre Human Genomics, produite par Le Fresnoy-Studio national des arts contemporains avec le soutien de la Fondation Daniel et Nina Carasso. 

Pour tous ceux qui ne savent pas ce qui se passe dans notre petit monde, nous allons parler aujourd'hui de quelques publications sorties au cours de 2017 et début 2018 sur le sujet. L'objectif n'est pas de vous faire une revue bibliographique complète sur le sujet (sinon je ferais une revue scientifique hum...) mais simplement de vous partager quelques idées du domaine à travers des articles que j'ai pu lire cette année. C'est parti !

Avant de lire cet article et si vous êtes un/une novice dans le domaine, je vous conseille grandement de jeter un coup d’œil à cet article et celui-là.

Des données, toujours plus de données, et des belles je vous prie !

Commençons par les fondations. Dans ce domaine comme dans beaucoup d'autres, avoir des données de qualité est essentiel. Bien souvent, un dataset sera réutilisé dans de nombreuses analyses par la suite, aussi la communauté surveille attentivement les nouvelles analyses avec lesquelles on peut 'jouer'. Jusqu'à présent, seule Arabidopsis Thaliana avait été étudiée chez les plantes. Aujourd'hui, une équipe nous propose d'avoir des cartes de contacts chromosomiques sur les génomes du riz, du maïs, de la tomate, du sorgho et du millet, permettant d'avoir une véritable vue d'ensemble de comment la chromatine se comporte dans ce taxon évolutif, complétant la vision évolutive de la structure 3D des génomes que l’on peut avoir.

Un autre dataset intéressant est celui proposé par l'équipe Cavalli en octobre. Il propose d'étudier trois types cellulaires neuronaux chez la souris avec une excellente résolution. L'équipe derrière cette recherche a récemment sorti des données sur la drosophile, également en très haute résolution.

On pourra aussi remarquer la sortie récente d'un papier avec plein de types cellulaires du système immunitaire : l'équipe Koszul fait des études sur des modèles bactériens avec des données de E. coli. Ils ont aussi réalisé une étude poussée sur le génome de levure au cours du cycle cellulaire.

CTCF, encore et toujours

Pendant un temps, pas une semaine n'est passée sans qu'un article ne vienne nous parler du rôle de la cohésine, du CTCF ou d'autre facteurs de transcription venant se fixer à la chromatine et changer son comportement. Voici quelques papiers importants à citer et proposés par Mirny : à travers différentes colorations, ils ont, dans un premier temps, pu étudier finement ce qui se passait dans le noyau en l'absence de cohésine, ou de CTCF. Une autre analyse sur le sujet est également parue. Pour résumer rapidement, dans ces articles, les auteurs font varier la présence de cohésine ou de CTCF et regardent l'effet sur la structure du génome. CTCF va fixer les boucles de chromatines et les maintenir là où la cohésine va jouer un rôle plus large et réguler autant les amas de chromatines, que les compartiments génomiques.

Pour comprendre comment CTCF fonctionne, je vous invite à lire le dernier papier montrant les effets de l'épigénétique sur cette protéine, écrit par Corces.

Et sinon?

Voici quelques lectures intéressantes, en vrac, et sans explications détaillées, mais qui pourraient vous intéresser :

Chromosome 16 de soucis en 3D, cellule embryonnaire, obtenu à partir d'une carte de contact chromosomique par mes soins.

  • Côté assemblage de génome par Hi-C, on a pu voir la framboise il y a pas longtemps. La bataille des outils sur le sujet continue doucement, proposant pas mal de moyen de détecter les domaines topologiques. Une bonne revue à ce sujet est disponible ici.
  • Très récemment, une publication étudiant la proximité spatiale entre chromosomes à l'aide de CRISPR et de Hi-C est sorti. Un autre montre le positionnement des chromosomes de la lamina au centre du noyau et comment la chromatine s'organise en compartiment dans cet espace. Un autre papier tente de démystifier les niveaux de compactions de la chromatine pendant la vie des cellules.
  • Côté simulation, on peut citer le dernier papier du duo Jost/Vaillant expliquant comment la colocalisation des régulateurs épigénétiques est induite par la compartimentation de la chromatine. Un autre papier tente d’inférer les paramètres physiques auxquels la chromatine est soumise pendant la vie de la cellule.

Un petit mot de la fin

Si j'ai fait cet article, c'est que j'aimerai activement en voir d'autres du même style sur ce blog, sur des sujets que je ne connais pas. Je pourrai me construire un regard rapide et subjectif sur ce qui se fait et avoir des d'articles à lire au coin du feu.

Si l'envie vous prend, pourquoi ne pas vous prêter à l'exercice ? Nos bons administrateurs se feront un plaisir de vous aider dans cette démarche !

Merci aux relecteurs : Kevin Muller, Norore

Merci aux admins m'ayant poussé à sortir cette brève : Kumquatum et Yo!

PS : oui, quand je dois faire de la bibliographie pour ma thèse, j'en fais un article pour le blog, prenez donc exemple !

  • À propos de
  • Bioinformaticien de formation ayant complété son cursus par un master de machine learning appliqué aux langues à Nantes. Actuellement en Doctorat au laboratoire physique théorique de la matière condensé à Paris, ma thèse a pour sujet l'organisation 3D des génomes eucaryotes et les éléments répétés. J'aime python, le machine learning et les techniques d'études des chromosomes.

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