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Carte de densité électronique du facteur de transcription bactérien RsrR, avec son centre à 2 fers et 2 soufres et leurs liaisons chimiques en marron et jaune, les liaisons fer-protéine sont en pointillées. Les facteurs de transcription (FTs) sont des protéines régulatrices qui se fixent à l'ADN pour bloquer ou favoriser la synthèse d'autres protéines. Chez les bactéries, elles captent des perturbations venant de l'environnement et initient la réponse qui assure la survie de l'organisme. Afin d…

Organisation spatiale du génome du grillon dans le noyau d’un spermatozoïde en train de se former. Cette image est issue d’une simulation numérique d’un modèle mécanique des chromosomes. Les scientifiques cherchent à comprendre les mécanismes qui régissent le repliement du génome lors de la spermiogénèse (étape finale de la spermatogenèse, le processus de développement des spermatozoïdes), où les chromosomes passent d’une organisation plutôt désorganisée (régions bleues) vers un agencement plus…

Tumeur obtenue en réduisant les niveaux d’expression d’une protéine Polycomb. L’ADN est coloré en bleu. En vert, une protéine localisée à l’extrémité des cellules est marquée pour visualiser l’organisation cellulaire dans le tissu. L'organisation normale est perdue dans la tumeur. Les scientifiques ont découvert que le cancer peut être entièrement induit par des modifications épigénétiques. Ces modifications, qui participent à la régulation de l’expression des gènes, expliquent en partie…

Préparation d’un milieu de culture de cellules sous hotte stérile. Les scientifiques travaillent sur des cellules souches mésenchymateuses humaines (cellules capables d’agir sur la réparation et la régénération des tissus) et des fibroblastes humains (cellules principales du tissu conjonctif), cultivés in vitro. Des boîtes de Petri contenant un gel aux propriétés élastiques définies sont préparées sous une hotte stérile. Les cellules étudiées sont placées sur ce gel avec du milieu de culture…

Préparation d’un milieu de culture de cellules sous hotte stérile. Les scientifiques travaillent sur des cellules souches mésenchymateuses humaines (cellules capables d’agir sur la réparation et la régénération des tissus) et des fibroblastes humains (cellules principales du tissu conjonctif), cultivés in vitro. Des boîtes de Petri contenant un gel aux propriétés élastiques définies sont préparées sous une hotte stérile. Les cellules étudiées sont placées sur ce gel avec du milieu de culture…

Mise en culture de cellules de mammifères sous conditions contrôlées. Les boîtes de Petri contenant des cellules souches mésenchymateuses humaines (cellules capables d’agir sur la réparation et la régénération des tissus) et des fibroblastes humains (cellules principales du tissu conjonctif), ainsi que leur milieu de culture, sont placées dans un incubateur pendant 48h à 37 °C. Cette étape permet aux cellules de croître. Les scientifiques cherchent à mieux comprendre les adaptations et les…

Vérification visuelle de la mortalité de cellules de mammifères cultivées in vitro. Après s’être développés dans des conditions contrôlées, les cellules souches mésenchymateuses humaines (cellules capables d’agir sur la réparation et la régénération des tissus) et les fibroblastes humains (cellules principales du tissu conjonctif) sont examinés au microscope. Ce dernier permet de vérifier l’aspect des cellules, notamment leur croissance ou leur mortalité, dans chacune des boîtes de Petri. Les…

Observation de cellules de mammifères cultivées in vitro. Après s’être développés dans des conditions contrôlées, les cellules souches mésenchymateuses humaines (cellules capables d’agir sur la réparation et la régénération des tissus) et les fibroblastes humains (cellules principales du tissu conjonctif) sont examinés au microscope. Ce dernier permet de vérifier l’aspect des cellules, notamment leur croissance ou leur mortalité, dans chacune des boîtes de Petri. Un écran relié au microscope…

Observation de cellules de mammifères cultivées in vitro. Après s’être développés dans des conditions contrôlées, les cellules souches mésenchymateuses humaines (cellules capables d’agir sur la réparation et la régénération des tissus) et les fibroblastes humains (cellules principales du tissu conjonctif) sont examinés au microscope. Ce dernier permet de vérifier l’aspect des cellules, notamment leur croissance ou leur mortalité, dans chacune des boîtes de Petri. Un écran relié au microscope…

Observation de cellules de mammifères cultivées in vitro. Après s’être développés dans des conditions contrôlées, les cellules souches mésenchymateuses humaines (cellules capables d’agir sur la réparation et la régénération des tissus) et les fibroblastes humains (cellules principales du tissu conjonctif) sont examinés au microscope. Ce dernier permet de vérifier l’aspect des cellules, notamment leur croissance ou leur mortalité, dans chacune des boîtes de Petri. Un écran relié au microscope…

Préparation d’échantillons de cellules de mammifères cultivées in vitro pour les observer en microscopie à fluorescence. Des lamelles contenant des cellules souches mésenchymateuses humaines (cellules capables d’agir sur la réparation et la régénération des tissus) et des fibroblastes humains (cellules principales du tissu conjonctif), sont préparées pour être observées en microscopie à fluorescence. Au cours de cette expérience des protéines et des molécules d’intérêts (ici la lamine, l’actine…

Utilisation de la microscopie à fluorescence pour l’observation de cellules de mammifères cultivées in vitro. La microscopie à fluorescence permet de caractériser les modifications morphologiques des cellules, notamment de leur cytosquelette, qui est la composante structurale principale des cellules. Les protéines d’actine sont marquées en rouge permettant la visualisation des fibres d’actine, clé de voute du cytosquelette. La lamine qui délimite les noyaux des cellules est marquée en vert et…

Préparation d’une électrophorèse sur gel d’agarose permettant la migration de l’ADN. Des échantillons d’ADN, extraits de cellules cultivées sur des gels de différentes rigidités, sont prélevés et placés dans chacun des puits de la machine. Un courant électrique traversera le gel et permettra, au bout de 25 minutes, la migration des fragments d’ADN dans le gel afin de les séparer selon leur taille. L’ajout d’un ligand à la solution permet de bien visualiser la migration des échantillons d’ADN…

Visualisation de la migration de fragments d’ADN sous lumière ultraviolette (UV), après réalisation d’une électrophorèse d’ADN. La lumière UV permet de révéler chaque molécule d’ADN présente dans le gel d'agarose. Ici, la chromatine a été fragmentée par des ultrasons. Dans les cellules, l’ADN est empaqueté grâce à des protéines (notamment les histones), ce qui constitue la chromatine. Les fragments vont ensuite permettre de capturer des protéines spécifiques interagissant avec leurs régions d…

Visualisation de la migration de fragments d’ADN sous lumière ultraviolette (UV), après réalisation d’une électrophorèse d’ADN. La lumière UV permet de révéler chaque molécule d’ADN présente dans le gel d'agarose. Ici, la chromatine a été fragmentée par des ultrasons. Dans les cellules, l’ADN est empaqueté grâce à des protéines (notamment les histones), ce qui constitue la chromatine. Les fragments vont ensuite permettre de capturer des protéines spécifiques interagissant avec leurs régions d…

Visualisation de la migration de fragments d’ADN sous lumière ultraviolette (UV), après réalisation d’une électrophorèse d’ADN. La lumière UV permet de révéler chaque molécule d’ADN présente dans le gel d'agarose. Ici, la chromatine a été fragmentée par des ultrasons. Dans les cellules, l’ADN est empaqueté grâce à des protéines (notamment les histones), ce qui constitue la chromatine. Les fragments vont ensuite permettre de capturer des protéines spécifiques interagissant avec leurs régions d…

Préparation de billes magnétiques sur aimants pour la technique d’immunoprécipitation de la chromatine (ChIP). Cette méthode permet l'étude des protéines interagissant avec un fragment précis d'ADN. Au cours de cette manipulation, les protéines d’intérêt, qui sont liées à leurs régions d’ADN cibles, sont capturées grâce à des anticorps couplés à des billes magnétiques. Après séquençage, cela permet de déterminer les régions du génome humain qui sont ciblées par les protéines régulant l…

Préparation de billes magnétiques sur aimants pour la technique d’immunoprécipitation de la chromatine (ChIP). Cette méthode permet l'étude des protéines interagissant avec un fragment précis d'ADN. Au cours de cette manipulation, les protéines d’intérêt, qui sont liées à leurs régions d’ADN cibles, sont capturées grâce à des anticorps couplés à des billes magnétiques. Après séquençage, cela permet de déterminer les régions du génome humain qui sont ciblées par les protéines régulant l…

Préparation de billes magnétiques sur aimants pour la technique d’immunoprécipitation de la chromatine (ChIP). Cette méthode permet l'étude des protéines interagissant avec un fragment précis d'ADN. Au cours de cette manipulation, les protéines d’intérêt, qui sont liées à leurs régions d’ADN cibles, sont capturées grâce à des anticorps couplés à des billes magnétiques. Après séquençage, cela permet de déterminer les régions du génome humain qui sont ciblées par les protéines régulant l…

Discussion concernant la partie bio-informatique du projet MecEpi. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre les adaptations et les réponses des cellules souches mésenchymateuses et fibroblastes humains aux stress mécaniques. Après une phase de séquençage, les données sont analysées. Les régions du génome humain qui sont ciblées par les protéines régulant l’expression des gènes sont déterminées. Les scientifiques comparent les échantillons résultant de différentes conditions de culture …

Discussion sur les résultats et avancées du projet MecEpi. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre les adaptations et les réponses des cellules souches mésenchymateuses et fibroblastes humains aux stress mécaniques. Ainsi, les scientifiques sont parvenus à définir les gènes dont l’expression varie en fonction des conditions mécaniques (conditions de culture sur gel souple ou rigide). Grâce à des outils de génomique, ils ont pu caractériser les modifications de l’organisation 3D du…

Élevage de drosophiles "Drosophila melanogaster" et "Drosophila simulans". Ces espèces sont élevées facilement et rapidement (les générations se renouvellent toutes les deux à trois semaines), dans des étuves où la température, l’humidité et l’éclairage sont précisément contrôlés. Leur étude en laboratoire permet de tester le rôle de différents éléments du génome qui réagissent face aux infections virales. Elles sont placées dans des tubes contenant un milieu nutritif qui sert à leur…

Étuve contenant les élevages de drosophiles "Drosophila melanogaster" et "Drosophila simulans". Ces espèces de drosophile sont élevées facilement et rapidement (les générations se renouvellent toutes les deux à trois semaines), dans des étuves où la température, l’humidité et l’éclairage sont précisément contrôlés. Leur étude en laboratoire permet de tester le rôle de différents éléments du génome qui réagissent face aux infections virales. Les drosophiles disposent d'une arme de protection…

Élevage de drosophiles "Drosophila melanogaster" et "Drosophila simulans" en laboratoire. Ces espèces sont facilement élevées (les générations se renouvellent toutes les deux à trois semaines) dans des étuves paramétrées. Leur étude permet de tester le rôle de différents éléments du génome réagissant face aux infections virales. Elles sont placées dans des tubes contenant un milieu nutritif utile à leur alimentation, à la ponte des œufs et au développement des larves. Une fois écloses, les…

Drosophiles anesthésiées par le froid. Les drosophiles sont des organismes ectothermes (elles ne produisent pas de chaleur, leur température dépend des sources de chaleur extérieures). Le froid ralentit leur activité, jusqu'à les anesthésier. Cela permet de les manipuler facilement, notamment pour les trier par sexe. Les expérimentations et les analyses sont réalisées séparément chez les mâles et les femelles car les mécanismes de contrôle des éléments transposables (fragments d'ADN) sont…

Drosophiles anesthésiées par le froid. Les drosophiles sont des organismes ectothermes (elles ne produisent pas de chaleur, leur température dépend des sources de chaleur extérieures). Le froid ralentit leur activité, jusqu'à les anesthésier. Cela permet de les manipuler facilement, notamment pour les trier par sexe. Les expérimentations et les analyses sont réalisées séparément chez les mâles et les femelles car les mécanismes de contrôle des éléments transposables (fragments d'ADN) sont…

Dissection de drosophiles sous loupe binoculaire dans une solution spécifique. Les mouches sont disposées sur une lame de verre en vue de leur dissection. Une fois les femelles identifiées, leurs ovaires sont extraits et analysés séparément du reste du corps car ils contiennent le matériel génétique et épigénétique de la génération suivante. Les ARN des ovaires provenant des femelles infectées avec un virus sont comparés avec ceux des femelles infectées avec la solution contrôle. Les…

Dissection d'une drosophile femelle infectée par l'iridovirus de type 6 (IIV6). Au bout de quelques jours, les drosophiles infectées prennent une coloration iridescente, témoignant de la réplication du virus. Les ovaires des femelles (gros sacs blanchâtres contenant les œufs) sont ensuite disséqués pour être analysés séparément. En effet, leur étude présente un intérêt particulier en évolution car ces organes contiennent le matériel génétique et épigénétique de la génération suivante. Les…

Conservation à -80 °C des stocks viraux et ARN interférents extraits des tissus disséqués des drosophiles. Les ARN sont des molécules très réactives qui sont rapidement dégradées à température ambiante. Dès que les ARN ont été extraits des tissus disséqués des drosophiles, ils sont placés à -80 °C en attendant l’étape suivante de séquençage. Les drosophiles disposent d'une arme de protection naturelle, l’interférence ARN, qui permet de se défendre à la fois contre les infections virales, et…

Préparation du milieu d'élevage des drosophiles. Les différentes espèces et lignées de drosophiles sont élevées facilement et rapidement (les générations se renouvellent toutes les deux à trois semaines) en laboratoire. Le milieu d'élevage dans lequel les drosophiles sont placées est préparé à partir de farine de maïs, agar, extraits de levure, nipagine et éthanol. Il est chauffé et mixé afin d’être distribué dans les tubes qui recevront les mouches. Ce milieu sert à les alimenter, à la ponte…

Tubes contenant le milieu d'élevage des drosophiles. Les différentes espèces et lignées de drosophiles sont élevées facilement et rapidement (les générations se renouvellent toutes les deux à trois semaines) en laboratoire. Le milieu d'élevage dans lequel les drosophiles sont placées est préparé à partir de farine de maïs, agar, extraits de levure, nipagine et éthanol. Il est chauffé et mixé afin d’être distribué dans les tubes qui recevront les mouches. Ce milieu sert à les alimenter, à la…

Injection de dioxyde de carbone dans un tube pour anesthésier les drosophiles, afin de réaliser une infection virale. Le contrôle du débit de l’anesthésiant est réalisé à l’aide d’une pédale à pied. Ce dispositif expérimental permet une manipulation plus fine des drosophiles, requise pour la délicate étape d’infection virale. Les drosophiles disposent d'une arme de protection naturelle, l’interférence ARN, qui permet de se défendre à la fois contre les infections virales, et contre les éléments…

Injection de dioxyde de carbone dans un tube pour anesthésier les drosophiles, afin de réaliser une infection virale. Le contrôle du débit de l’anesthésiant est réalisé à l’aide d’une pédale à pied. Ce dispositif expérimental permet une manipulation plus fine des drosophiles, requise pour la délicate étape d’infection virale. Les drosophiles disposent d'une arme de protection naturelle, l’interférence ARN, qui permet de se défendre à la fois contre les infections virales, et contre les éléments…

Infection virale réalisée sur des drosophiles. Avant de réaliser cette infection virale, du dioxyde de carbone est injecté dans les tubes contenant les mouches de façon à les anesthésier. Ensuite, les infections virales sont réalisées en piquant les drosophiles avec une aiguille d’acier anodisée très fine, plongée au préalable dans une solution contenant le virus IIV6 (iridovirus de type 6). Les drosophiles sont ensuite replacées dans leur tube d’élevage et se réveillent rapidement après l…

Analyse des données de séquençage d’ARN interférents récoltées après la dissection de drosophiles. De par leur taille immense, l’analyse de ces données demande de grandes ressources informatiques. L'analyse est rendue possible grâce à une plateforme de bio-informatique (PRABI-AMSB "Plateforme d’Analyse et Modélisation des Systèmes Biologiques") qui propose une mise à disposition de moyens de calcul et de stockage pour la bio-informatique. Les drosophiles disposent d'une arme de protection…

Analyse statistique et stockage des données récoltées après la dissection de drosophiles. Le séquençage haut débit des ARN interférents génère des millions de séquences, appelées lectures. Ces dernières sont analysées grâce à des outils bio-informatiques dédiés capables d'analyser, de calculer et de stocker les nombreuses données récoltées sur les drosophiles. L'analyse statistique des résultats permet d'établir l'impact des infections virales sur l'expression du génome des drosophiles et des…

Préparation de l'accouplement de poissons-zèbres. Un couple de poissons-zèbres (un individu femelle et un individu mâle) est isolé par un séparateur transparent dans un bac de reproduction. Le poisson-zèbre est une espèce ovipare à fécondation externe. Après échange de phéromones avec la femelle pendant la nuit, le mâle s'accouple en pressant le ventre de sa partenaire, afin qu'elle expulse ses ovocytes qu'il fécondera ensuite dans l'eau. Le séparateur permet de réguler le moment de l…

Préparation de l'accouplement de poissons-zèbres. Un couple de poissons-zèbres (un individu femelle et un individu mâle) est isolé par un séparateur transparent dans un bac de reproduction. Le séparateur permet de réguler le moment de l'accouplement et donc de la ponte, afin d'obtenir une grande quantité d'œufs fécondés au même moment. Après avoir passé une nuit dans ce bac, durant laquelle la libération de phéromones mâles va stimuler l'ovulation de la femelle, le séparateur est retiré afin…

Aquariums d'élevage de poissons-zèbres. Ce poisson grégaire vit parmi un banc de 8 à 10 individus au minimum. Il peut vivre jusqu’à 3 ans et atteindre 4 cm de long en aquarium. Le poisson-zèbre a le corps couvert de bandes horizontales, d'où son nom. La similarité génétique et physiologique du poisson-zèbre "Danio rerio" avec les humains, et le développement "ex utero" des embryons, fait de lui un modèle animal attrayant pour la recherche. C'est notamment le cas pour l'étude de maladies…

Poissons-zèbres adultes dans leurs aquariums d'élevage. Ce poisson grégaire vit parmi un banc de 8 à 10 individus au minimum. Il peut vivre jusqu’à 3 ans et atteindre 4 cm de long en aquarium. Il a le corps couvert de bandes horizontales, d'où son nom. La similarité génétique et physiologique du poisson-zèbre "Danio rerio" avec les humains, et le développement "ex utero" des embryons, fait de lui un modèle animal attrayant pour la recherche. C'est notamment le cas pour l'étude de maladies…

Poissons-zèbres adultes dans leurs aquariums d'élevage. Ce poisson grégaire vit parmi un banc de 8 à 10 individus au minimum. Il peut vivre jusqu’à 3 ans et atteindre 4 cm de long en aquarium. Le poisson-zèbre a le corps couvert de bandes horizontales, d'où son nom. La similarité génétique et physiologique du poisson-zèbre "Danio rerio" avec les humains, et le développement "ex utero" des embryons, fait de lui un modèle animal attrayant pour la recherche. C'est notamment le cas pour l'étude de…

Œufs fécondés de poissons-zèbres collectés dans une boîte de Petri. Les œufs, collectés dans les 20 minutes suivant leur fécondation, se composent d'une cellule surmontant un sac vitellin (en gris) entourés d'une membrane transparente appelée chorion. Ces œufs fécondés, fraichement récoltés, seront injectés avec des oligonucléotides modifiés appelés morpholinos, pour altérer l'expression de gènes cibles, impliqués dans le syndrome de Taybi-Linder. La similarité génétique et physiologique du…

Installation d'une micro-aiguille sur un porte aiguille pour injecter des embryons de poisson-zèbre. L'injection est réalisée à l'aide d'un système très précis et très reproductible, d'injection d'air sous pression. L'appareil propulse de l'air à travers un tube, au bout duquel se trouve l'aiguille d'injection, remplie de la solution à injecter. Ici, l'aiguille est chargée du mix d'injection qui contient un colorant rouge, le Phenol Red, permettant de visualiser le site d'injection dans l…

Embryons de poissons-zèbres observés sous une loupe binoculaire. Ils ont été récupérés et placés dans une boîte de Petri. Ils sont à leur stade le plus précoce, le stade dit "1-cellule". Chaque embryon est entouré d'une membrane externe, le chorion, qu'il faudra percer afin de réaliser une injection au cœur de l'embryon, juste à la base de la cellule unique. L'injection contient un colorant rouge, le Phenol Red, permettant de visualiser le site d'injection dans l'embryon et des oligonucléotides…

Alignement d'œufs fécondés de poissons-zèbres. Afin de réaliser les injections plus rapidement et aisément, les œufs sont alignés et bloqués dans une gélose prévue à cet effet, à l'aide d'une pince. Les rainures visibles dans la gélose, sont calibrées de façon à ce que les œufs puissent s'y loger et qu'ils ne bougent pas au cours de l'injection. Cette dernière contient un colorant rouge, le Phenol Red, permettant de visualiser le site d'injection dans l'embryon et des oligonucléotides modifiés,…

Œufs fécondés de poissons-zèbres alignés dans une boîte de Pétri et observés sous une loupe binoculaire. Afin de réaliser les injections plus rapidement et aisément, les œufs ont été alignés et bloqués dans une gélose prévue à cet effet. Cette disposition des œufs est optimale pour pouvoir injecter de façon rapide et précise. L'injection contient un colorant rouge, le Phenol Red, permettant de visualiser le site d'injection dans l'embryon et des oligonucléotides modifiés, appelés morpholinos,…

Microinjection d'œufs fécondés de poissons-zèbres. Une fois le volume calibré, le système d'injection prêt et les embryons alignés, les injections peuvent être réalisées. La petite taille des œufs et de l'aiguille nécessite de travailler sous loupe binoculaire. L'injection contient un colorant rouge, le Phenol Red, permettant de visualiser le site d'injection dans l'embryon et des oligonucléotides modifiés, appelés morpholinos, qui bloquent l'expression du gène impliqué dans le syndrome de…

Microinjection d'œufs fécondés de poissons-zèbres. Elle est réalisée sous loupe binoculaire à l'aide d'une fine aiguille qui permet de transpercer les œufs et d'introduire la solution dans la cellule. L'injection contient un colorant rouge, le Phenol Red, permettant de visualiser le site d'injection dans l'embryon et des oligonucléotides modifiés, appelés morpholinos, qui bloquent l'expression du gène impliqué dans le syndrome de Taybi-Linder. La similarité génétique et physiologique du poisson…

Sélection de poissons-zèbres mâles et femelles en vue de leur reproduction. Dans ce bac contenant des individus d'une même lignée, les mâles et les femelles sont sélectionnés et seront mis en accouplement le lendemain matin, pour obtenir des embryons fécondés à injecter. Ici, ce que les scientifiques veulent injecter, ce sont des oligonucléotides modifiés, appelés morpholinos, qui bloquent l'activité d'un petit ARN, mimant ainsi ce qui se produit chez des patients atteints du syndrome de Taybi…

Vue d'ensemble de l'animalerie aquacole du Plateau de recherche expérimentale en criblage in vivo (PRECI) de la Structure fédérative de recherche Biosciences, située à l’Institut de génomique fonctionnelle de Lyon. Elle accueille l’élevage des poissons-zèbres, modèle animal utilisé dans le cadre du projet de recherche sur le syndrome de Taybi-Linder. La similarité génétique et physiologique du poisson-zèbre "Danio rerio" avec les humains, et le développement "ex utero" des embryons, fait de lui…