– VisualChromatin

La reprogrammation du génome consiste en le retour de cellules totalement différenciées à un état totipotent permettant de commencer un nouveau programme de développement. Juste après la fécondation, au cours du développement précoce de la souris, les gamètes, cellules totalement différenciées, subissent une reprogrammation de leur génome pour atteindre un état totipotent et pluripotent par la suite. La reprogrammation épigénétique est accompagnée par des changements drastiques du profil d?expression de certains gènes. L?architecture du noyau a été reconnue récemment comme un facteur clé de la régulation de l?expression des gènes. Bien que l?organisation du noyau soit également restructurée au cours du développement précoce, la manière dont l?architecture nucléaire influence des processus développementaux essentiels reste largement méconnue. Dans notre étude, nous déchiffrerons le rôle de l?architecture du noyau dans deux processus clés du développement précoce : la détermination du choix du lignage cellulaire et l?inactivation du chromosome X. Tout d?abord, pour clarifier l?évolution de l?organisation globale des chromosomes dans l?embryon précoce, nous proposons de cartographier les territoires chromosomaux à différents stades du développement précoce. Ensuite, pour spécifier leur interrelations au sein de l?architecture du noyau, nous visualiserons, pendant l?embryogenèse précoce, la dynamique de loci de gènes clés, connus pour leurs changements épigénétiques au cours du développement (Nanog et Cdx2 d?une part, et des loci sur les 2 chromosomes X d?autre part). Nous utiliserons un système d?imagerie 4D pour suivre ces differents loci spécifiques en temps réel. Avec ce système, nous observerons le comportement dynamique des loci des gènes et leur expression au cours du développement. Dans un troisième temps, nous suivrons la dynamique de la chromatine au niveau du locus de ces gènes en fonction de leur localisation dans des compartiments nucléaires définis, ainsi que leur positionnement dans l?euchromatine ou l?hétérochromatine au cours de l?embryogenèse précoce. Enfin, par l?analyse de l?incorporation de variants d?histones taggés, nous définirons la contribution de chacun de ces composants de la chromatine à l?organisation nucléaire de ces loci. Rassemblant toutes ces analyses, les résultats de ce projet établiront le rôle de l?architecture du noyau dans la détermination du destin cellulaire et dans l?inactivation du chromosome X. Ce projet nous apportera des connaissances essentielles pour la compréhension de la reprogrammation épigénétique, du développement précoce des mammifères et de la biologie des cellules souches.