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VOIR ET COMPRENDRE LES INTERACTIONS LONGUE-DISTANCE DANS LA CHROMATINE

VOIR ET COMPRENDRE LES INTERACTIONS LONGUE-DISTANCE DANS LA CHROMATINE

Geneviève FOUREL, LBMC, ENS de Lyon

Nous proposons de créer un film animé scientifique didactique, consacré à l’organisation du génome dans le noyau des cellules, mettant particulièrement en lumière les aspects dynamiques. L'objectif principal est de faciliter la communication entre les nombreuses disciplines ayant aujourd'hui pour objet le génome, allant de la biologie à la physique et la bioinformatique.
Le génome doit être envisagé comme un écosystème où tous les segments sont en interaction fonctionnelle - et parfois en interaction physique aussi. Dans le film, il s’agirait de « montrer » comment les forces en présence dans des processus élémentaires du vivant, à l’échelle de l’infiniment petit, règlent la chorégraphie des interactions stochastiques au sein du noyau. Et comment, au final le génome peut remplir sa fonction de codage de l’information génétique. Le film dans sa globalité (Le Film) est un projet à long-terme, où se succéderaient une dizaine de séquences concernant chacune un processus élémentaire, ou un niveau d’organisation du noyau. En guise de preuve-de-concept, dans le projet ici soumis (Le Projet), nous proposons de réaliser la première séquence du Film, qui mettrait le projecteur sur les interactions à longue-distance dans la chromatine. On expliquera ainsi comment un segment d’ADN 'A' peut avoir une influence sur la fonction d’un deuxième segment 'B' au sein du noyau, et donc entre autres comment les gènes sont régulés de façon à ce qu’ils s’expriment au bon endroit au bon moment. Mais les implications de ce phénomène d'interaction à longue-distance vont bien au delà de la régulation des gènes : c'est en fait véritablement le principe élémentaire fondamental d'organisation du génome dans le noyau. Pour ce qui est de la biologie, le sujet du film se rattache à la sphère de la génétique/ épigénétique. La biophysique tiendra une large place, et la modélisation, via des simulations numériques performantes, soutendra aussi souvent que possible la dynamique des animations. La cinétique des mouvements dans notre tableau dynamique sera donc au plus près de la réalité, et non pas une "simple vue de l'esprit” comme c'est le cas pour les premiers films de ce genre. Des scènes utilisant la réalité virtuelle et allant en précision jusqu'à l'échelle moléculaire ("molecular movie") alterneront avec des séquences "gros-grain" plus didactiques.
Ce Film-Projet s'addresse donc d'abord à la communauté sciencitifique, pour faciliter la communication entre disciplines.
Mais il sera aussi utilisé pour l'enseignement (Génétique/Épigénétique), mais pourra même être proposé au grand public, avec des commentaires adaptés.