Le laboratoire de Génomique Fonctionnelle a pour mission de caractériser les mécanismes à l'origine des maladies humaines complexes. L'étiologie des maladies complexes, multifactorielle, implique notamment des facteurs génétiques. Les études d'association pan-génomiques ont permis d'identifier de nombreuses variations génétiques associées à plusieurs de ces maladies. Toutefois, ces variations n'expliquent qu'en partie l'héritabilité observée. L'héritabilité manquante pourrait s'expliquer par des perturbations de l'épigénome, dont le support physiologique est la chromatine, qui altéreraient le contrôle de l'expression de gènes liés à la pathologie.
La chromatine, qui résulte de l'association entre l'ADN et les protéines histones, conditionne l'accès des régions régulatrices de l'ADN aux facteurs de transcription. De nombreuses études ont montré que le remodelage de la chromatine au niveau de ces régions a un impact important sur le programme transcriptionnel. L'analyse comparative de l'état d'ouverture de la chromatine entre individus sains et malades est donc une approche susceptible de fournir des informations majeures sur le statut transcriptionnel des gènes et les mécanismes à l'origine de leur dérégulation. Les enzymes qui modifient la chromatine peuvent souvent être ciblés par des inhibiteurs pharmaceutiques, ce qui représente un axe prometteur en recherche thérapeutique.
Nous nous focalisons actuellement sur l'étude des maladies inflammatoires. Nous analysons de manière comparative la chromatine d'échantillons issus de patients et de témoins. Nous identifions les sites ouverts de la chromatine à l'échelle du génome par DNaseI-seq, qui est actuellement la méthode la plus sensible. Nous mettons en œuvre des stratégies pour identifier des changements d'accessibilité dans les régions de régulation et définir une signature chromatinienne associée à la pathologie.
Un changement d'état d'ouverture de la chromatine chez les patients peut altérer le recrutement de facteurs de transcription au niveau de site de régulation et entrainer des changements d'expression de gènes. Cela nous conduit à analyser également le transcriptome des patients par RNA-seq. Nous intégrons ensuite les résultats des analyses transcriptomiques aux données sur l'état d'ouverture de la chromatine, dans le but de rechercher les mécanismes à l'origine de la dérégulation de l'expression des gènes.
Nous recherchons également les connections entre altérations épigénomiques et génotypes : en intégrant à notre analyse des données de génotypage, nous examinons si des polymorphismes génétiques sont susceptibles d'influencer l'état d'ouverture de la chromatine.
Notre laboratoire a acquis une expertise avancée en approches pan-génomiques. Nous maitrisons les technologies suivantes :
- DNAseI-seq, ATAC-seq et FAIRE-seq.
- ChIP-seq
- Conversion bisulfite et puces de génotypage 450K
- RNA-seq (total ou messager, orienté ou non)
Nous maitrisons également les techniques de biologie moléculaire (clonage, manipulation de vecteurs), cellulaire (immunofluorescence), de biochimie (purification de la chromatine, méthodes de fractionnement) et de culture cellulaire (cultures primaires et lignées cellulaires).