En image – Le fabuleux destin de l’ADN

Ne vous méprenez pas, on ne vient pas de découvrir les haricots magiques de Jack. Ces petites fèves bleues étoilées sont en réalité des noyaux de cellules humaines vues au microscope, alors qu’elles sont en train de se multiplier.

Un article à retrouver dans le magazine de l’Inserm n°69

Au départ, rien d’alarmant. Mais la nature de cette image est tout autre. Tous les jours, les cellules sont soumises à de nombreuses sources de stress comme le vieillissement, les polluants chimiques ou les rayons du soleil, qui endommagent l’ADN. En moyenne, on dénombre au moins 100 000 lésions par jour dans l’ADN de chaque cellule. Ici, les cellules brillent de mille feux parce que leur ADN a été volontairement cassé pour voir comment elles s’adaptent. Chaque point blanc représente un endroit où l’ADN de leur noyau a été cassé. Heureusement, les cellules savent répondre à ces dégâts, non sans conséquences.

Sophie Polo, directrice de recherche Inserm (Institut national de la santé et de la recherche médicale.) à Paris, et son équipe s’intéressent à l’impact de ces dommages sur l’ADN. En effet, celui-ci ne flotte pas aléatoirement dans le noyau des cellules. Le matériel génétique est organisé de manière plus ou moins dense autour de protéines « bobines » qui soutiennent la structure de l’ADN. Compacté et torsadé, il est solide et protégé mais son utilisation devient limitée. Pour exploiter un gène, la partie utile de l’ADN se déroule et devient accessible à toute la machinerie cellulaire. Une cellule peut ainsi enrouler et dérouler son ADN pour activer ou désactiver certains gènes selon ses besoins. Cette flexibilité structurelle joue un rôle crucial dans le contrôle de l’expression des gènes mais aussi dans la réparation de l’ADN, deux paramètres centraux au développement embryonnaire et à la protection des cellules contre certaines maladies. Les chercheurs ont notamment épinglé dans le cancer des « bobines » défaillantes qui altèrent la réparation de l’ADN, identifiant dans la foulée des cibles thérapeutiques potentielles.

Dans des cas extrêmes, cette architecture permet d’éteindre des brins entiers d’ADN, comme lors de l’inactivation du chromosome sexuel X. Présent en deux copies dans les cellules femelles, un chromosome X est toujours rendu silencieux pour éviter les doublons d’expression de gènes. Ce chromosome X inactif le reste tout au long de la vie et subit un risque élevé de cassure. Lauréate d’un prix Impulscience de la Fondation Bettencourt Schueller en 2025, Sophie Polo souhaite aussi lever le voile sur les mécanismes de réparation de l’ADN dans le chromosome X inactif encore méconnu. L’objectif : mieux comprendre si et comment l’hypercondensation régule la réparation de cassures et, réciproquement, déterminer si celles-ci influencent l’inactivation du chromosome X. Améliorer les connaissances sur ce phénomène est critique car il sous-tend les différentes susceptibilités des hommes et des femmes aux maladies, notamment le fort biais féminin pour les maladies auto-immunes.

Sophie Polo est chercheuse Inserm, responsable de l’équipe Intégrité de l’épigénome dans l’unité Épigénétique et destin cellulaire (UMR 7216 Université Paris Cité) à Paris.

Autrice : M. R.

À lire aussi

Épigénétique 

Charlotte Proudhon croise épigénétique et dépistage du cancer 

Portraits