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Combien pèse un chromosome humain ?

« Les scientifiques étudient les chromosomes depuis 130 ans, mais certaines parties de ces structures complexes sont encore mal comprises », explique Ian Robinson, professeur en nanotechnologies à l'University College de Londres (UCL). Les chromosomes contiennent les instructions de la vie, car ils portent en eux les gènes, leur permettant d'être décodés puis recopiés par les cellules.

Ian Robinson et son équipe sont parvenus à une mesure inédite : identifier la masse d'un chromosome humain. Si l'on a déjà pu mesurer la masse de l'ADN, cela n'avait jamais été fait pour le chromosome servant de contenant. L'étude scientifique qui en découle a été publiée en mars 2021 dans Chromosome Research, et détaillée par les auteurs le 1er juin sur le site de l'UCL.

Pour parvenir au résultat, les chercheurs ont utilisé une méthode d'imagerie appelée ptychographie. Grâce à un puissant faisceau à rayons X, il a été possible de créer une reconstruction 3D extrêmement fidèle pour déterminer combien d'électrons sont présents dans un ensemble de 46 chromosomes (23 paires) -- le nombre de chromosomes que l'on trouve dans chacune de nos cellules lors de la métaphase (moment qui précède la division des cellules en cellules sœurs).

À partir de là, les chercheurs ont pu identifier la masse individuelle des chromosomes pris individuellement. Le résultat montre que dans chacune de nos cellules, chaque chromosome pèse précisément 242 picogrammes -- quelques trillionièmes de grammes, puisqu'un picogramme correspond à 0,000 000 000 001 gramme.

Des implications pour la santé humaine

C'est certes très peu. Mais cette masse est pourtant bien « plus lourde » que ce à quoi on pourrait s'attendre, ce qui pousse les auteurs à considérer que, si cette mesure venait à être reconfirmée au fil d'autres études, cela signifierait qu'il y a « un excès de masse inexpliqué dans les chromosomes ».

Or, la recherche sur les chromosomes afin de mieux les comprendre « peut avoir des implications importantes pour la santé humaine », explique Archana Bhartiya, l'autrice principale de l'étude. « Une grande partie de l'étude des chromosomes est réalisée dans les laboratoires médicaux pour diagnostiquer le cancer à partir d'échantillons de patients. Toute amélioration de nos capacités d'imagerie des chromosomes serait donc très précieuse. »