Etude tridimensionnelle in situ des regions organisatrices du nucleole (nor) au cours de la metaphase des cellules cancereuses

In situ tridimentional study of nucleolar organizer region (nor) during the metaphase of humans cancerous cells

• Auteur / Autrice : Laurent Héliot
• Direction : Dominique Ploton, Adrien Beorchia
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Reims

Résumé

Les cellules eucaryotes contiennent de nombreuses copies du gene ribosomique, celles-ci sont localisees dans une region particuliere appelee nor (nucleolar organizer region), et sont associees avec certaines proteines telles que l'arn-polymerase 1, l'ubf, la nucleoline. Il est admis que ces proteines restent associees avec les genes de l'adnr dans les regions des constrictions secondaires des chromosomes metaphasiques. Certaines de ces proteines sont argyrophiles (nucleoline et b23 et plus recemment ubf et pol i), et peuvent etre visualisees en microscopie grace a une technique de coloration specifique des nor. Cette coloration permet d'observer les nor au sein de coupes de 1 a 4,5 m d'epaisseur en microscopie electronique transmission et balayage sous 300 kv (a. Beorchia, l. Heliot et al. J. Microscopy. 170, 247, 1993). Nous avons developpe une chaine: (1) d'acquisition en microscopie stem de series de vues basculees entre +60 et -60 et (2) de reconstruction par tomographie art. Cette chaine stem/artbio nous a permis d'obtenir des informations sur l'ultrastructure 3d in situ des nor metaphasiques. Par ailleurs, cette etude a ete completee par des approches en cytogenetique, immunolocalisation et hybridation in-situ. Ce travail montre l'existence de differentes structures ag-nor metaphasiques, tant dans les cellules k562 (lignee erythroleucemique), que dans les differents autres types cellulaires observes. Les deux principales formes de nor metaphasiques sont: les doublets, et les batonnets. Ces dernieres, apres reconstruction 3d, apparaissent formees d'une structure en cordon d'environ 200 a 250 nm s'inscrivant dans deux spires contigues d'environ 700 nm de diametre. Ce cordon apparait constitue de filaments de 30 a 60 nm, dont l'organisation en solenoide apparait modulable. Les structures en doublets presentant une organisation semblable a celles des batonnets, ces petites structures pourraient etre assimilees a des portions de batonnets. L'immunomarquage en microscopie confocale de proteines (ubf ou pol i) revele des structures comparables a celles precedemment decrites. Compte tenu de nos resultats et des donnees concernant l'organisation du chromosome (rattner, cell 42, 291, 1985 ; manuelidis, sciences, 250, 1533, 1990 ; saitho et laemmli, cell 76, 609, 1994), nous proposons differents modeles d'organisations de la region chromosomique contenant le nor (constriction secondaire). Par ailleurs, une variation du rapport entre les deux principaux types de structures est constatee lorsque la proliferation cellulaire devient plus faible. Ces resultats suggerent une regulation de la structure des nor en association avec l'activite des genes ribosomiques