Pour conserver l’information génétique, les chromosomes dupliqués de la cellule mère se divisent équitablement pour créer deux cellules filles, chacune possédant ainsi une copie parfaitement identique du matériel génétique cellulaire. Lors de la division cellulaire le transport des chromosomes vers chaque cellule fille est coordonné par le centromère, un élément fondamental pour la transmission des chromosomes (Figure 1). Les centromères jouent un rôle majeur dans la séparation des chromosomes et lors de la division cellulaire, en conduisant l’assemblage du kinétochore, le complexe protéique auquel le fuseau se fixe lors de la mitose et de la méiose. Une défaillance lors de ces processus peut conduire à une mauvaise séparation chromosomique et par conséquent, à des altérations numériques et structurelles, qui à leurs tours peuvent donner lieu à l’aneuploïdie et / ou l’instabilité chromosomique (CIN), deux caractéristiques communes des cellules cancéreuses.
Le laboratoire Fachinetti étudie comment la succession chromosomique parvient à se produire avec une telle précision, en identifiant la constitution du centromère, les mécanismes qui déterminent sa fonction, la préservation de son intégrité à travers le cycle cellulaire et l’impact d’une défaillance des centromères dans la stabilité du génome.
Bien que les centromères humains soient naturellement positionnés dans des régions chromosomiques spécifiques de plusieurs megabases et contenant des répétitions d’ADN α-satellite, la position du centromère est définie épigénétiquement (Nechemia-Arbely *, Fachinetti *, et al, ERC, 2012). En utilisant le ciblage de gène, ou mutagenèse dirigée, dans les cellules humaines et la levure à fission, nous avons préalablement démontré que la chromatine qui contient la variante de l’histone H3 CENP-A spécifique au centromère est la marque épigénétique essentielle qui agit en deux étapes conservées pour identifier, maintenir et propager indéfiniment la fonction du centromère (Fachinetti et al., NCB, 2013). En outre, nous avons établi que la fonction du centromère n’est pas totalement définie épigénétiquement ; la fixation de CENP-B, la seule protéine de mammifère connue se liant spécifiquement à la séquence de l’ADN centromérique (présente dans tous les centromères humains, à l’exception du chromosome Y), améliore la fonction centromérique humaine par le renforcement de la formation du kinétochore (Fachinetti et al., Dev Cell, 2015). Notre programme de recherche est basé sur une approche intégrée qui combine l’utilisation de modèles de culture de cellules conçues pour contrôler conditionnellement la stabilité des protéines endogènes [avec un degron auxine inductible (AID) (Holland *, Fachinetti * et al., PNAS, 2012) ] avec l’imagerie cellulaire, l’analyse cytogénétique, les approches protéomiques et genomiques et les technologies de ‘single molecule’ (Figure 2). En particulier, nous étudions actuellement le mécanisme moléculaire d’identification du centromère et l’importance de séquences d’ADN pour le maintien de sa fonction et de son intégrité. Des travaux supplémentaires dans le laboratoire sont dirigés vers la caractérisation de composants qui sont essentiels pour le succès de la nucléation du kinétochore.
