Maria BARBI

thematiques de recherche

Je m'intéresse à la compréhension des mécanismes physiques sous-jacents au fonctionnement des systèmes biologiques, et plus particulièrement à l'ensemble de processus qui font intervenir l'ADN. La thématique centrale que nous développons dans l'équipe Modélisation multi-échelle de la matière vivante (M3V group) est l'étude de la dynamique fonctionnelle de la fibre de chromatine.

Je me suis intéressées plus particulièrement, dans les dernières années, à la topologie de la fibre de chromatine et à l'interprétation des résultats d'expériences de pinces magnétiques sur fibres de chromatine uniques. Nous avons formulé l'hypothèse qu'une inversion de chiralité du nucléosome, induite par l'application d'un couple important, puisse donner lieu à un nucléosome inversé, enroulé à droite, que nous avons baptisé le réversome.

Ce travail a nécessité aussi la mise en place de nouvelles méthodes de simulation performantes, développées notamment par Pascal Carrivain pendant son travail de thèse.

D'autre part, l'equipe M3V a integré, suite a mon arrivée, une nouvelle ligne de recherche, à savoir l'etude des mecanismes de recherche de sequences cible le long de l'ADN adoptées par les protéines, et leur implication dans la régulation de l'expression génétique. Cette thematique ouvre aussi la voie à l'étude des importants effets électrostatiques dans l'organisation de la chromatine.

Notre équipe est aussi à l'origine du GDR Organisation et Dynamique Nucleaire & des genomes (ADN&G) du CNRS, regroupant plus de 80 équipes françaises autour du vaste domaine de l'architecture nucléaire et de la dynamique fonctionnelle des chromosomes.

Plus récemment, mon intérêt s'est porté sur les propriétés des chromosomes à plus grande échelle, qui peuvent être abordées par la physique des polymères. Cette approche est au centre du projet ADN-PolyChrom (2020-2024) pour lequel je suis le chef de projet.

 research interests

I am interested in understanding the physical mechanisms underlying the functioning of biological systems, and especially to all processes involving DNA. The central theme that we develop in the team Multiscale Modeling of living matter (M3V group) is the study of the functional dynamics of the chromatin fiber.

I am particularly interested, in the recent years, in the topology of the chromatin fiber and its role in the interpretation of magnetic tweezers experiments zllowing to manipulte unique chromatin fibers. We hypothesized that a reversal of the nucleosome chirality, induced by the application of a torque, may give rise to a new nucleosome conformation, wound on the right, which we named the reversome.

This work also involved the introduction of new methods for performing simulation, especially developed by Pascal Carrivain during his PhD.

On the other hand, the M3V team has integrated following my arrival, a new line of research, namely the study of the mechanisms of searching for target sequences along the DNA adopted by proteins, and their involvement in the regulation of gene expression. This research line also open the way to the study of important electrostatic effects in chromatin organization.

Our group is also at the origin of the GDR Nuclear  & Genomes Organization and Dynamics (ADN&G), a CNRS research network including more than 80 French teams working in the broad field of nuclear architecture and functional dynamics of chromosomes.

More recently, my interest has been focused on the properties of chromosomes on a larger scale, which can be approached using polymer physics. This approach is at the center of the ANR project ADN-PolyChrom (2020-2024) for which I am the project leader.