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Accueil > Départements > Biologie des Génomes > Daan NOORDERMEER : Dynamique de la Chromatine

Équipe Dynamique de la Chromatine

De quelle manière l’organisation de nos chromosomes influence-t-elle l’activité des gènes ? L’équipe Dynamique de la Chromatine étudie cette question en reliant l’organisation tridimensionnelle de l’ADN à la liaison des protéines insulatrices et à la présence de modifications d’histones dans les cellules humaines, de souris et de drosophile. À l’aide d’une boîte à outils de technologies génomiques, nous travaillons sur quatre projets : (1) l’organisation génomique allèle spécifique et la régulation transcriptionnelle des domaines soumis à l’empreinte parentale, (2) la variation d’une cellule à l’autre de l’organisation du génome en lien avec la dynamique de la liaison des protéines insulatrices, (3) la stabilité de l’organisation du génome liée aux mécanismes épigénétiques au cours du développement et du vieillissement et (4) l’impact des mutations et des épimutations sur la liaison des protéines insulatrices et l’organisation du génome des cellules cancéreuses.

Membres de l’équipe

L’équipe est composée de membres ayant une expertise ‘wetlab’ et de membres ayant une expertise en bioinformatique. Nous travaillons en tant qu’équipe diversifiée et inclusive pour créer une synergie en valorisant nos différents parcours, talents et héritages nationaux (néerlandaise, française, indienne, taïwanaise).
Team_2019

Daan NOORDERMEER – Chef d’Equipe
Sébastien BLOYER –
           Professeur Université Paris-Saclay
Li-Hsin CHANG – Chercheur Post-Doctorant
Joanne EDOUARD - Ingénieur d’Etude
Sourav GHOSH – Chercheur Post-Doctorant
Mélanie MIRANDA – Ingénieur d’Etude
Benoit MOINDROT –
           Maître de conférences Université Paris-Saclay
Laura MONIOT PERRON – Doctorant
Julie SEGUENI – Doctorant


Projets de recherche

L’équipe Dynamique de la Chromatine a été fondée en 2014. Nous étudions comment les mécanismes épigénétiques, des protéines insulatrices et l’organisation 3D du génome agissent ensemble pour déterminer des programmes transcriptionnels stables et fiables. Pour répondre à ces questions, nous nous appuyons sur des cellules humaines, des cellules murins et des cellules de drosophile en développant et en utilisant principalement des approches génomiques (Hi-C, 4C-seq, ChIP-seq, MadID, 3C multi-contact par séquençage nanopore).

Les protéines insulatrices et l’organisation des domaines contenant des gènes soumis à l’empreinte parentale

L’empreinte parentale est un mécanisme de régulation essentiel lors du développement embryonnaire. Les gènes soumis à l’empreinte parentales sont exprimés de manière mono-allélique en fonction de l’origine parentale. Pour différents domaines soumis à l’empreinte parentale, la protéine insulatrice CTCF se fixe au niveau d’éléments régulateurs, comme les Régions de Contrôle de l’Empreinte. Nous étudions comment cette liaison de CTCF structure l’organisation mono-allélique des TADs, comment cela régule l’expression des gènes soumis à l’empreinte et comment ce type de structuration chromosomique est lié à d’autres types de structures de la chromatine.

Protéines insulatrice et variation de la structure des TAD d’une cellule à l’autre

Les TADs sont des structures chromosomiques isolées qui guident l’activité correcte des gènes. La protéine insulatrice CTCF se lie aux frontières de nombreux TADs. Nous avons récemment montré que la plupart des TADs sont faiblement isolés et que leurs limites sont souvent organisées en « zones de transition » étendues. En utilisant une nouvelle technologie « 3C multi-contact », reposant sur le séquençage Nanopore, nous caractérisons ces zones de transition à l’échelle de la cellule unique.

Stabilité de l’organisation du génome pendant le développement et le vieillissement cellulaires

La présence de modifications des histones est directement corrélée à la structure tridimensionnelle du génome. Tant aux premiers stades du développement embryonnaire que dans les cellules vieillissantes, la composition en modifications d’histones change. Nous utilisons des cellules de souris et de drosophile pour déterminer comment la réorganisation des modifications des histones changent la structure tridimensionnelle du génome et, combinés avec les protéines insulatrices, quel est l’impact de cette réorganisation sur l’expression des gènes.

Impact des (épi-) mutations sur la liaison aux protéines isolantes et les TAD dans les cellules cancéreuses

Les sites de liaison de la protéine insulatrice CTCF sont fréquemment mutés dans certains cancers humains. Dans ce projet, nous déterminons comment les changements de la liaison de CTCF provoquent une réorganisation de la structure des TADs dans les cellules cancéreuses du sein et comment cela entraîne l’activation des oncogènes. En utilisant le 3C multi-contact et des approches de modélisation avancées, nous visons à répondre à cette question de manière allèle-spécifique.


Publications récentes


- Chang and Noordermeer (2020) Of dots and stripes : the morse code of Micro-C reveals the ultrastructure of transcriptional and architectural mammalian 3D genome organization. Molecular Cell ; 78:376-378 Lien
- Noordermeer and Feil (2020) Differential 3D chromatin organization and gene activity in genomic imprinting. Current Opinions in Genetics & Development ; 61:17-24. Lien
- Chang, et al. (2020) TADs and their borders : free movement or building a wall ? Journal of Molecular Biology ; 432:643-652. Lien
- Llères, et al. (2019) CTCF controls imprinted gene activity at the mouse Dlk1-Dio3 and Igf2-H19 domains by modulating allele-specific sub-TAD structure. Genome Biology ; 20:272. Lien
- Sobecki, et al. (2018) MadID, a versatile approach to map protein-DNA interactions, highlights telomere-nuclear envelope contact sites in human cells. Cell Reports ; 25:2891-2903.
Lien


Mots Clé

Organization tridimensionnelle de la chromatine, Protéines Insulatrices, Modifications des histones, Régulation des gènes, CTCF, TADs, Hi-C, ChIP-seq, Bioinformatique, Séquençage à haut débit, Séquençage nanopore


Contact


NOORDERMEER Daan [Chargé de Recherche - CNRS]
Dynamique de la chromatine [Responsable]
01 69 82 31 38 Gif - Bât 26

publié le , mis à jour le