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BIOPHYSIQUE LA DYNAMIQUE DES CHROMOSOMES S’INSPIRE DE CELLE DES POLYMÈRES Grâce aux outils de la biologie moderne, les mécanismes moléculaires qui régissent l’architecture des chromosomes sont désormais bien identifiés. Les interactions physiques qui s’établissent entre ces mêmes chromosomes restent en revanche mal comprises des scientifiques. En faisant appel à des techniques inédites de microscopie optique, une équipe associant biologistes et physiciens1 est parvenue à examiner en détail le mouvement et le repliement des chromosomes à l’intérieur de cellules vivantes. Leurs travaux montrent pour la première fois qu’ils se comportent de la même manière que ces longues chaînes de molécules identiques que sont les polymères. « Les chromosomes étant des éléments structuraux qui se répètent dans l’espace à intervalle régulier, ils peuvent être assimilés à des polymères et en tant que tels être soumis aux mêmes lois physiques », explique Aurélien Bancaud, du Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes à Toulouse. Afin de vérifier leur hypothèse, les chercheurs ont analysé par microscopie optique le repliement du plus long chromosome de la levure Saccharomyces cerevisiae, un organisme eucaryote au génome restreint. « Nous avons constaté que le repliement de ce chromosome était avant tout guidé par le principe de l’exclusion volumique, c’est-à-dire l’impossibilité pour deux chromosomes de s’interpénétrer, ce qui est typique d’un comportement de polymère », précise le chercheur. En suivant le mouvement des chromosomes dans le noyau de la levure, les scientifiques ont par ailleurs constaté qu’ils se répartissaient de manière homogène au sein du génome, à la façon des polymères placés en milieux confinés. Parce qu’ils permettent de mieux appréhender les principes biophysiques qui gouvernent l’organisation des chromosomes, ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives dans l’étude des mécanismes de réorganisation du génome tout au long de la vie cellulaire. 1 Laboratoire de biologie moléculaire eucaryote (CNRS/Université Toulouse 3 - Paul Sabatier) ; Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes (CNRS) ; Laboratoire de physique théorique de la matière condensée (CNRS/UPMC). Journal of Cell Biology Genome Research Juillet 2013 Novembre 2013 PORTRAIT PHILIPPE CINQUIN, PIONNIER DE LA CHIRURGIE AUGMENTÉE Lauréat de la médaille de l’innovation du CNRS en 2013, Philippe Cinquin aime se définir comme « un hybride à la croisée de nombreuses compétences ». Pionnier de la recherche sur les gestes médico-chirurgicaux assistés par ordinateur (GMCAO), il débute sa carrière en 1984 et, avec la contribution déterminante de Jocelyne Troccaz et Stéphane Lavallée, développe ce concept autour de l’exploitation d’images multi-modales (échographie, IRM…) et de systèmes de vision par ordinateur. Grâce à un partenariat étroit avec industriels et médecins, les GMCAO ont permis la réalisation de nombreuses premières médico-chirurgicales. Et aussi, par exemple « de réduire d’environ 20 % à 5 % les vis et prothèses du genou mal positionnées ! » se réjouit le médaillé. Professeur en informatique médicale de l’université Joseph Fourier et praticien hospitalier au CHU de Grenoble, Philippe Cinquin dirige le laboratoire TIMC-IMAG1. À l’origine du dépôt de vingt-huit brevets, il a contribué à la création de dix start-up. Il se consacre depuis dix ans à la micro-nano-robotique médicale pour des opérations de chirurgie endoscopique et travaille sur des biopiles au glucose pour l’alimentation en énergie des dispositifs artificiels implantés. 1 Techniques de l’ingénierie médicale et de la complexité – informatique, mathématiques et applications de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier Grenoble 1. 16 2013, UNE ANNÉE AVEC LE CNRS © CNRS Photothèque / Céline Anaya Gautier


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