Un effort scientifique considérable : le génome humain cartographié en 4 dimensions

Les scientifiques du projet 4D Nucleome ont dévoilé une cartographie sans précédent du génome humain, révélant notamment comment ses différentes composantes interagissent au fil du temps.

Le projet 4D Nucleome

Le génome désigne l’ensemble du matériel génétique d’un organisme, codé dans son acide désoxyribonucléique (ADN) ou acide ribonucléique (ARN) pour certains virus. Au cours des dernières décennies, son étude approfondie chez l’Homme a conduit à une série de découvertes scientifiques et médicales majeures.

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Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature, Feng Yue, de l’université Northwestern, et ses collègues ont exploré l’influence de sa structure complexe sur l’activité des gènes. Selon la chercheuse, « établir comment le génome humain se replie et se réorganise en trois dimensions est essentiel pour comprendre le fonctionnement des cellules ».

Cette cartographie sans précédent, ayant impliqué différentes techniques de modélisation génomique intégrative, s’est concentrée sur des cellules souches embryonnaires et des fibroblastes, un type de cellules qui jouent un rôle important dans la création du tissu conjonctif.

Les modèles 3D haute résolution obtenus ont permis de préciser la position des différents domaines chromosomiques, et de catégoriser plus de 140 000 interactions « en boucle » pour chaque type de cellule, éclairant ainsi leur influence sur l’expression génétique.

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Des implications majeures

Cette nouvelle percée a d’importantes implications pour notre compréhension (et le traitement) du cancer, qui pourrait toucher jusqu’à un humain sur cinq à un moment donné de sa vie d’ici le milieu du siècle.

« La connaissance de l’organisation tridimensionnelle du génome nous aide à prédire où les mutations problématiques sont le plus suceptibles d’apparaître », détaille Yue.

Pour son équipe, la prochaine étape consistera à déterminer comment les altérations impliquées dans le développement des leucémies et des tumeurs cérébrales pourraient être ciblées et « corrigées », notamment à l’aide d’inhibiteurs épigénétiques.

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En octobre, l’étude du génome d’une femme de 117 ans avait éclairé les raisons de sa longévité exceptionnelle.