L'organisation tridimensionnelle du génome au sein du noyau cellulaire joue un rôle crucial dans la régulation de l'expression des gènes et des processus cellulaires. Au cours du cycle cellulaire, le génome subit des changements dynamiques dans son architecture pour faciliter des événements spécifiques tels que la réplication de l'ADN et la ségrégation des chromosomes. Dans cette étude, nous fournissons une description détaillée de l’architecture tridimensionnelle du génome tout au long du cycle cellulaire à l’aide de techniques d’imagerie à haute résolution et d’analyses informatiques.
Nous commençons par examiner l’organisation du génome pendant l’interphase, la période entre les divisions cellulaires. Nous observons que le génome est compartimenté en territoires distincts, chacun contenant des chromosomes et des groupes de gènes spécifiques. Ces territoires présentent un haut degré d’imbrication, suggérant un réseau complexe d’interactions entre différentes régions génomiques.
Lorsque la cellule entre dans la phase S, le processus de réplication de l’ADN commence, conduisant à la formation de foyers de réplication. Nous observons que ces foyers sont organisés de manière non aléatoire, avec des domaines de réplication spécifiques présentant des interactions préférentielles les uns avec les autres. Cet arrangement garantit la réplication efficace et coordonnée de l’ensemble du génome.
Pendant la mitose, les chromosomes dupliqués se condensent et s'alignent au niveau de la plaque métaphase. Nous utilisons l'imagerie à super-résolution pour révéler les détails structurels complexes des chromosomes mitotiques, notamment l'organisation des centromères, des télomères et des complexes de cohésine. Nos analyses donnent un aperçu des mécanismes sous-jacents à la ségrégation des chromosomes et à l'héritage fidèle du matériel génétique.
Enfin, nous étudions l'architecture tridimensionnelle du génome au cours des phases G1 et G2 du cycle cellulaire. Nous constatons que le génome subit une réorganisation progressive, passant de l'état mitotique à la configuration interphase. Ce processus dynamique implique le désassemblage des structures mitotiques et le rétablissement des territoires chromosomiques en interphase.
En conclusion, notre étude fournit une compréhension globale de l’architecture tridimensionnelle du génome tout au long du cycle cellulaire. Les changements observés dans l'organisation du génome mettent en évidence l'interaction entre l'architecture nucléaire et les processus cellulaires, contribuant ainsi à notre connaissance de la régulation du génome et de la progression du cycle cellulaire.
