L’article coup de coeur du ReJMiF – avril 2024

Extended sister-chromosome catenation leads to massive reorganization of the E. coli genome

Brenna Conin, Ingrid Billault-Chaumartin, Hafez El Sayyed, Nicole Quenech’Du, Charlotte Cockram, Romain Koszul, and Olivier Espéli

« Pour l’article coup de cœur d’avril, nous partons à la rencontre de Brenna Conin et de ses travaux sur l’organisation 3D de l’ADN des bactéries. »

Au sein des cellules, l’ADN est structuré de manière bien définie. Pour maintenir cette organisation, des enzymes telles que les topoisomérases permettent de réguler sa compaction et d’éviter son emmêlement. Par exemple, la topoisomérase IV est essentielle lors de la réplication, car elle permet de séparer les liens d’emmêlement (caténation) entre les deux copies de l’ADN qui seront par la suite dirigées dans chaque bactérie fille.

Brenna s’est justement intéressé à l’organisation 3D de l’ADN des bactéries dans le contexte de la réplication. Comment ? Grâce à la technique de Hi-C, Brenna a réalisé des cartes de proximité entre les différentes régions du chromosome chez la bactérie E.coli. En comparant la carte de proximité d’une E.coli dans laquelle la topoisomérase IV est inactive à celle d’une bactérie E. coli sauvage, Brenna a découvert que l’inactivation de cette enzyme induit une nouvelle structure 3D de l’ADN. Elle l’a nommé « butterfly wings », car il y a une augmentation des contacts à longue distance de l’ensemble du chromosome avec une région spécifique, le ter, et cela forme un motif qui ressemble à des ailes de papillon. Elle a également montré que cette structure est conservée puisqu’elle est également visible chez une autre bactérie : Salmonella typhimurium. Grâce à d’autres mutations, elle a montré que la topoisomerase III, MatP et MukB étaient également impliqués dans ce phénomène.

Mais à quoi correspond cette structure d’ailes de papillon ? Grâce à plus de 152 cartes de proximités Hi-C et de nombreuses heures de microscopie, Brenna a découvert que cette nouvelle structure de l’ADN révèle le mécanisme permettant d’amener les ADN emmêlés à une région spécifique de l’ADN, le ter, dans le but d’être démêlé.

Si vous êtes intéressés par les travaux de Brenna, vous pouvez consulter l’article complet via le lien suivant: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8934667/

Elle a également participé à ma thèse en 180 secondes en 2021 et a remporté le 1er prix du jury lors de la finale Sorbonne Université ! 😎 Vous pouvez retrouvez son passage ici: https://www.youtube.com/watch?v=QhCXDQq9y8k