Microscopie de confinement à l'échelle nanométrique pour l'observation de la dynamique et des interactions de l'ADN et des protéines

 

Sabrina Leslie

Université McGill

 

Domaine : techniques, mesures et systèmes

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2015-2016

Nous développons une plateforme pour l'étude de la dynamique moléculaire qui permettrait d'approfondir notre compréhension des interactions entre molécules biologiques et en particulier de la façon dont ces interactions sont liées à la régulation génétique. Nous utilisons une nouvelle technique de microscopie unimoléculaire, la "Convex Lens-induced Confinement" (CLiC), pour visualiser la dynamique de déroulement topologique de l'ADN, affectée par les interactions avec les protéines pendant la transcription. Pour les durées d'observation prolongées nécessaires à la méthode d'imagerie proposée, l'utilisation des techniques unimoléculaires traditionnelles requerraient l'attachement des molécules à une surface, ce qui introduirait des artéfacts topologiques. En revanche, CLiC permet l'observation prolongée des
constructions d'ADN qui se diffusent et interagissent avec les protéines librement.

Nous étudierons tout d'abord la dynamique d'un système bien caractérisé, pUC19, suivi par le système c-myc, un gène d'importance clinique. Nous observerons la dynamique de déroulement des sites spécifiques dans ces systèmes et approfondirons notre compréhension de l'origine topologique du déroulement. De plus, nous nous intéresserons aux manières dont le déroulement est induit par les polymérases d'ARN et par les protéines qui relient leurs régions régulatrices.

Cette recherche répond à la question ouverte concernant la manière dont le déroulement de l'ADN régule l'expression génétique, révélatrice des causes du cancer dues à des erreurs de transcription. Le projet, qui contribuera au développement des technologies médicales, mettra à profit une équipe d'experts spécialisés en physique, en biologie et en chimie et fera bénéficier les étudiants d'une expérience de recherche nouvelle et unique.