De l’art d’assembler le cœur des chromosomes
La division des cellules aboutit à la formation de deux cellules filles au patrimoine génétique. Tout cela, notamment grâce au centromère, une petite région au cœur des chromosomes et des recherches de Daniele Fachinetti et de son équipe.
Cellules humaines en cours de division observées en microscopie à fluorescence équipée d'une caméra haute définition et d'un système permettant de réaliser des coupes optiques précises. Acquisition…
Se diviser est essentiel à la vie de la cellule pour le bon fonctionnement de l’organisme, la réparation des plaies, la lutte contre les infections, leur renouvellement. La division cellulaire participe aussi au développement des embryons. En quand cela se passe mal....le danger pour l’organisme est réel. Si les différentes étapes de la division ne se déroulent pas correctement, des dommages peuvent survenir dans les cellules filles, notamment la génération d’une cellule tumorale. L’une des erreurs peut être une distribution non équitable des chromosomes, le support de l’information génétique. Ce phénomène appelé aneuploïdie est fréquemment observé dans les cellules tumorales.
« Une répartition correcte des chromosomes lors de la division est un prérequis nécessaire au développement des embryons, détaille Daniele Fachinetti, chef de l’équipe Mécanismes moléculaires de la dynamique des chromosomes (https://science.curie.fr/recherche/physique-chimie-biologie-multi-echelle-et-cancer/umr144/equipe-fachinetti/). L’aneuploïdie est ainsi responsable de nombreuses maladies génétiques et de certains cancers. »
Se diviser, oui mais bien
Daniele Fachinetti et son équipe explorent cette étape clé conduisant à la formation de deux cellules filles au même patrimoine génétique. Ils s’intéressent tout particulièrement au centromère, le point d’ancrage qui sert à guider les chromosomes au moment de leur séparation. Dans sa dernière publication, l’équipe décrit comment le centromère se forme et se maintient au cours de la vie cellulaire et des divisions. Le centromère se caractérise par une organisation spécifique de sa chromatine : l’ADN s’enroule autour d’un variant de l’histone H3, CENP-A.
« Jusqu’à présent, CENP-A était considéré comme essentiel au maintien de la position et de la fonction du centromère, précise le biologiste. Pour l’étudier, nous avons développé une nouvelle approche qui induit la dégradation rapide des CENP-A à toutes les étapes du cycle cellulaire. »
Grâce à cela, les chercheurs ont réalisé qu’après avoir contrôlé l’assemblage initial des composants du centromère, CENP-A n’est plus indispensable : une autre protéine, CENP-B, peut prendre le relais et s’assurer de la fidélité de la séparation des chromosomes.
CENP-B est essentiel à l’organisation des rails qui dictent la séparation des chromosomes. « Il a une interdépendance entre la chromatine centromérique marquée par CENP-A et celle où se lie CENP-B pour le partage des chromosomes » conclut Daniele Fachinetti. Cette découverte apporte un éclairage nouveau sur les mécanismes de division cellulaire et les acteurs impliqués.
CENP-A is dispensable for mitotic centromere function after initial centromere/kinetochore assembly
Hoffmann S., Dumont M., Barra V., Ly P., Nechemia-Arbely Y., McMahon M.A., Hervé S., Cleveland D.W., Fachinetti D.
Cell Reports 17, 1–11, November 22, 2016
Avec Daniele Fachinetti, le centromère n’a qu’à bien se tenir
http://curie.fr/actualites/avec-daniele-fachinetti-centromere-n%E2%80%99-qu%E2%80%99-bien-se-tenir-006645