Des sondes fluorescentes révèlent plus précisément le repliement de l’ADN dans les cellules vivantes

Des chercheurs dirigés par le Centre de régulation génomique de Barcelone ont développé des sondes fluorescentes qui révèlent la manière dont l’ADN est compacté et se déplace dans les cellules vivantes. Ces molécules, appelées HoTs, ont produit des images d’une résolution de 20 nanomètres dans des cellules vivantes et permis de localiser des molécules individuelles de colorant avec une précision de trois nanomètres dans des cellules de laboratoire fixées, soit une échelle proche de la largeur de l’ADN lui-même.

Les sondes traversent les membranes cellulaires, se fixent à l’ADN et passent spontanément d’un état lumineux à un état sombre. Des microscopes avancés peuvent localiser séparément ces molécules clignotantes, puis combiner leurs positions par traitement informatique pour former une image détaillée. Dans les cellules vivantes, cette méthode évite les produits chimiques agressifs et la lumière laser intense nécessaires à de nombreuses techniques existantes d’imagerie à molécule unique.

Appliquées à des coupes de tissu intestinal provenant de trois personnes atteintes de cancer, les sondes ont montré que l’ADN des cellules tumorales était moins compact et plus dispersé que celui des tissus sains voisins. Ce résultat concordait avec des recherches antérieures, sans toutefois que l’étude établisse la cause de ce changement ni valide son utilisation comme indicateur diagnostique.

Dans un test distinct, un système d’intelligence artificielle a distingué des cellules cutanées vivantes de cellules souches avec un taux de réussite de 96 à 98 %, en analysant les différences de repliement de leur ADN. Les sondes marquent l’ensemble du génome plutôt que des gènes particuliers, mais ces travaux, publiés dans Molecular Cell, offrent une nouvelle manière d’étudier la dynamique de l’architecture de la chromatine.