Disséquer les mécanismes régulant l'expression des gènes utilisant des approches de molécules uniques

 

Daniel Zenklusen

Université de Montréal

 

Domaine :   cancer

Programme chercheurs-boursiers - Junior 2

Concours 2017-2018

Toutes les formes de vie sont assemblées autour d'une unité de base, la cellule. La vie humaine commence par la fécondation d'un ovocyte, une cellule unique qui contient toute l'information nécessaire pour se développer en un être humain. Toute l'information requise est stockée dans son ADN. Le processus de lecture de l'information génétique contenu dans l'ADN qui permet la synthèse de protéines fonctionnelles, ces blocs de construction cellulaire principaux, est appelé  « expression génique ». L'apparition d'irrégularités dans la bonne exécution de programmes d'expression génique peut engendrer des problèmes graves. Une tumeur peut se former simplement comme conséquence du dérèglement d'un programme d'activation de gènes dans une cellule unique.

Ainsi, pour comprendre comment et pourquoi de tels défauts se produisent et pour être en mesure de les corriger ou les empêcher, nous devons étudier comment l'expression génique est réalisée dans les cellules uniques où les irrégularités apparaissent. Pourtant, paradoxalement, les méthodes actuellement utilisées pour étudier le contrôle de l'expression génétique nécessitent des millions de cellules, souvent très hétérogènes. Il serait préférable d'étudier la cellule individuelle à partir de laquelle se développe un tissu ou la cellule originale qui commence à se diviser de façon anachronique pour former une tumeur. Nous avons développé des méthodes uniques et puissantes pour étudier la régulation des gènes dans des cellules individuelles, au niveau de molécules uniques. Ces méthodes nous permettent d'étudier directement comment les cellules individuelles changent leur programme d'activation des gènes et nous permettent de mieux comprendre pourquoi les mutations dans certaines protéines conduisent à la maladie.

Ces études apporteront une meilleure compréhension des règles régissant l'expression génique, et nous permettront de déchiffrer les mécanismes sous-jacents des maladies complexes, et de développer des outils pour le diagnostic, la prévention ou le traitement de diverses maladies.