Analyse génomique et génétique du programme de réplication chez l'humain – Genomrep

Tout au long de la vie et notamment au cours du développement, les cellules se multiplient dans l'organisme. À chaque division cellulaire, l'information génétique portée par l'ADN doit se transmettre dans son intégralité aux cellules filles. La transmission de cette information nécessite une étape de duplication de l'ADN par copiage, il s'agit de la réplication. Le contrôle de ce processus est fondamental pour assurer le maintien de l'intégrité génique et sa dérégulation peut aboutir à la mise en place de cellules cancéreuses. Alors que les points de contrôle opérant lors de la progression des fourches de réplication sont étudiés par de nombreux laboratoires, la recherche dans le génome des « points de départ » de la réplication avance peu. Ces sites, nommés Origines de réplication, sont difficiles à cartographier pour des raisons d'ordre technique. Les petites bulles de réplication, qui sont les seules traces d'un événement d'initiation, ont une durée de vie de quelques minutes et ne se forment qu'une fois par cycle cellulaire, elles sont par conséquent rares. Il a été montré qu'une diminution ou une augmentation du nombre de sites d'initiation aboutissait à une instabilité génique. Les points de contrôle ne sont donc pas suffisants dans des conditions où le programme d'initiation de la réplication est fortement perturbé. Ce résultat souligne l'importance du contrôle du déclenchement des origines. Chez les mammifères, une vingtaine d'origine ont été cartographiées et aucune séquence consensus n'a été identifiée. À cette complexité, s'ajoute une modulation du moment d'activation des origines qui est également encore peu explorée. Ce projet s'attache à déchiffrer quels sont les mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation du programme spatio-temporel de la réplication. Notre laboratoire est le premier à avoir réalisé une analyse à haut débit des sites de démarrage de la réplication sur 1% du génome humain. L'analyse des 283 origines cartographiées souligne le lien fort entre ces sites et les séquences cis-régulatrices de la transcription. Nous proposons d'étendre cette étude à l'ensemble du génome humain dans la lignée HeLa et dans une lignée de type cellules souches afin de tester comment est modulé ce programme. Des études bio-informatiques sur l'ensemble de ces données nous permettront de proposer des modèles sur les mécanismes régulateurs de l'initiation de la réplication. Nous allons également mettre au point une analyse à haut débit du programme temporel de réplication afin de comprendre comment est régulé le déclenchement des origines au cours de la phase S. Enfin l'accumulation massive de données aboutira à la proposition de modèles qui devront être testés. Dans ce but, nous allons développer un outil génétique qui nous permettra dans des cellules d'eucaryote supérieur de valider nos modèles.