L’organisation emblématique en forme de X des chromosomes en métaphase est souvent présentée dans les manuels et autres médias. Les graphiques montrent de manière captivante que la majorité de l’information génétique est stockée dans les chromosomes, qui la transmettent à la génération suivante. « Ces présentations indiquent que l’ultrastructure du chromosome est bien comprise. Cependant, ce n’est pas le cas », déclare le Dr Veit Schubert du groupe de recherche sur la structure et la fonction des chromosomes de l’IPK.
Plusieurs modèles ont été proposés pour décrire la structure d’ordre supérieur des chromosomes en métaphase sur la base de données obtenues à l’aide d’une combinaison de méthodes moléculaires et microscopiques. Ces formes sont classées comme hélicoïdales et non hélicoïdales. Les modèles en spirale supposent que la chromatine de chaque chromatide sœur en métaphase est disposée en bobine, tandis que les modèles non hélicoïdaux suggèrent que la chromatine est repliée dans les chromatides sans former de spirale.
Les chercheurs ont relancé le terme « Chromonema », qui a été utilisé pour la première fois au début du 20e siècle. Maintenant, les chercheurs d’IPK et d’IEB ont fourni une description détaillée de sa microstructure. Diverses méthodes expérimentales, notamment le séquençage par capture de conformation chromosomique (Hi-C) de chromosomes mitotiques isolés, la modélisation de polymères et les observations microscopiques d’échanges de chromatides sœurs et de régions marquées par oligo-FISH au niveau de la super-résolution, ont fourni des preuves indépendantes de l’enroulement du chromonème.
« Notre approche multidisciplinaire montre que l’organisation de la chromatide enroulée et de son unité régulatrice, le chromonème, peut être confirmée indépendamment de différentes manières. » dit le Dr Veit Schubert.
« Pour étudier la structure d’ordre supérieur des chromosomes mitotiques, les grands chromosomes de l’orge (Hordeum vulgare) ont été utilisés comme modèle. Un seul tour de spirale couvre 20-38 Mb, formant des fibres d’environ 400 nm d’épaisseur, que nous identifions comme chromonème, ” dit le Dr Amanda, Camara, l’un des premiers auteurs de l’étude.
Le modèle propose un mécanisme général pour la formation de chromosomes mitotiques condensés, qui s’applique à tous les eucaryotes sur une large gamme de tailles de génomes.
« Nous prévoyons qu’après notre étude, l’enroulement chromosomique sera confirmé dans un plus grand nombre d’espèces végétales et animales contenant de gros chromosomes. L’identification du principe de la condensation chromosomique dans ce travail est le point de départ pour comprendre la dynamique de la chromatine au cours du cycle cellulaire. voie », explique le Dr Amanda Camara.
L’étude a été publiée dans la revue Recherche sur les acides nucléiques.
Plus d’information:
Ivona Kopalova et al., Enroulement hélicoïdal des chromatides en métaphase, Recherche sur les acides nucléiques (2023). DOI : 10.1093/nar/gkad028. academ.oup.com/nar/advance-a…/nar/gkad028/7058222
Informations sur la revue :
Recherche sur les acides nucléiques
Fourni par l’Institut Leibniz de génétique végétale et de recherche sur les cultures végétales
