JCJC - Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs

Laboratoire sur puce pour étudier la réplication cellulaire – Replichip

Résumé de soumission

Nous proposons de développer un micro/nanosystème fluidique dédié à l'étude de la réplication à haut débit. La réplication est l'étape du cycle cellulaire au cours de laquelle une cellule mère duplique son matériel génétique pour donner naissance à deux cellules filles identiques génétiquement. La réplication est une étape clé dans la vie cellulaire puisqu'elle assure la stabilité du génome, et il est maintenant établi que des instabilités génomiques associées à certains cancers sont susceptibles d'entraîner des altérations du programme de réplication. Si des méthodes sont actuellement disponibles pour analyser le processus de réplication avec précision, il semble difficile de les mettre en œuvre pour de la caractérisation à haut débit. Pourtant, de telles approches sont amenées à devenir de puissants outils de diagnostic en cancérologie. Ce projet à la frontière entre la technologie, la physique et la biologie est d’abord fondé sur la réalisation de nanocapillaires d'environ ~100 nm de côté et ~100 µm de long. A l'intérieur de ces nano-capillaires remplis de liquide, nous souhaitons faire circuler des molécules d'ADN sous l’effet d’un champ électrique. La faible dimensionalité des nanocapillaires se traduit par un confinement entropique pour les molécules d’ADN, qui passent d’une conformation globulaire en conditions standards à une configuration étendue le long de l’axe des nanocanaux. Ce phénomène rend possible, via un marquage par fluorescence de l’ADN, une « lecture » longitudinale du contenu génomique des molécules. Nous souhaitons en particulier sonder la distribution des origines de réplication le long du génome, i.e. les régions dans lesquelles la réplication a été initiée, et nous espérons identifier les régions nouvellement répliquées grâce à leur contenu en ADN qui est le double par rapport aux régions non dupliquées. La réalisation de nano-canaux est hautement parallélisée, ce qui ouvre la voie à une manipulation simultanée d'une population de molécules par champ électrique. Aussi, nous proposons de réaliser une lecture optique du patron de réplication à haut débit. Le dernier volet du projet vise à adapter les nanocapillaires à l’étude de la fibre de chromatine, i.e. la structure nucléo-protéique présente à l’intérieur du noyau des cellules eucaryotes. Nous souhaitons en particulier sonder l’organisation de cette structure à grande échelle en profitant des effets d’étirements induits par les nanocanaux. Le projet s’articule autour d’un partenariat associant d’une part le LAAS-CNRS, qui est le coordinateur du projet, et qui intervient en tant que spécialiste en biophysique ; et d’autre part l’équipe « instabilités génétiques et cancer » de IPBS (Toulouse) qui experte en analyse et en préparation d’échantillons biologiques issus ou non de tumeurs cancéreuses.

Coordination du projet

Aurélien BANCAUD (Organisme de recherche)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 231 052 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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