Projet ANR-08-JCJC-0037 – Replichip : Laboratoire sur puce pour étudier la réplication cellulaire
Programme : Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs (JCJC) 2008
Année de financement : 2008
Coordinateur du projet : CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE MIDI-PYRENEES (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE MIDI-PYRENEES)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique
Montant : 231052.0 euros
Date de début : 2009
Durée : 48 mois
Résumé : Nous proposons de développer un micro/nanosystème fluidique dédié à l'étude de la réplication à haut débit. La réplication est l'étape du cycle cellulaire au cours de laquelle une cellule mère duplique son matériel génétique pour donner naissance à deux cellules filles identiques génétiquement. La réplication est une étape clé dans la vie cellulaire puisqu'elle assure la stabilité du génome, et il est maintenant établi que des instabilités génomiques associées à certains cancers sont susceptibles d'entraîner des altérations du programme de réplication. Si des méthodes sont actuellement disponibles pour analyser le processus de réplication avec précision, il semble difficile de les mettre en œuvre pour de la caractérisation à haut débit. Pourtant, de telles approches sont amenées à devenir de puissants outils de diagnostic en cancérologie. Ce projet à la frontière entre la technologie, la physique et la biologie est d’abord fondé sur la réalisation de nanocapillaires d'environ ~100 nm de côté et ~100 µm de long. A l'intérieur de ces nano-capillaires remplis de liquide, nous souhaitons faire circuler des molécules d'ADN sous l’effet d’un champ électrique. La faible dimensionalité des nanocapillaires se traduit par un confinement entropique pour les molécules d’ADN, qui passent d’une conformation globulaire en conditions standards à une configuration étendue le long de l’axe des nanocanaux. Ce phénomène rend possible, via un marquage par fluorescence de l’ADN, une « lecture » longitudinale du contenu génomique des molécules. Nous souhaitons en particulier sonder la distribution des origines de réplication le long du génome, i.e. les régions dans lesquelles la réplication a été initiée, et nous espérons identifier les régions nouvellement répliquées grâce à leur contenu en ADN qui est le double par rapport aux régions non dupliquées. La réalisation de nano-canaux est hautement parallélisée, ce qui ouvre la voie à une manipulation simultanée d'une population de molécules par champ électrique. Aussi, nous proposons de réaliser une lecture optique du patron de réplication à haut débit. Le dernier volet du projet vise à adapter les nanocapillaires à l’étude de la fibre de chromatine, i.e. la structure nucléo-protéique présente à l’intérieur du noyau des cellules eucaryotes. Nous souhaitons en particulier sonder l’organisation de cette structure à grande échelle en profitant des effets d’étirements induits par les nanocanaux. Le projet s’articule autour d’un partenariat associant d’une part le LAAS-CNRS, qui est le coordinateur du projet, et qui intervient en tant que spécialiste en biophysique ; et d’autre part l’équipe « instabilités génétiques et cancer » de IPBS (Toulouse) qui experte en analyse et en préparation d’échantillons biologiques issus ou non de tumeurs cancéreuses.