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Épigénétique : comment atteindre des gènes inaccessibles ?

Des biologistes ont mis en évidence le fonctionnement des « remodeleurs de chromatine », des enzymes-clé dans les cellules. Ils ont découvert comment le matériel génétique, compacté dans le noyau de la cellule, doit être remodelé pour permettre à la machinerie cellulaire d’accéder aux gènes. Ces travaux ont été pilotés par des chercheurs d’un laboratoire CEA/CNRS/Université Paris-Sud, dans le cadre d’une collaboration internationale avec l’Université de l’Etat de Pennsylvanie (USA) et l’Université de Guangzhou (Chine).

Notre génome est compacté dans un noyau d’environ 10 micromètres qui comprend quelque 30 000 gènes. Son organisation   en chromatine – « chapelet » de nucléosomes composés de l’ADN génomique enroulé autour d’un cœur de protéines– permet   cette compaction.

Mais cette structure en nucléosomes pose de nombreux problèmes à la cellule car l’ADN est rendu inaccessible à la plupart des enzymes, notamment les ARN polymérases, qui doivent transcrire le génome en ARN, en amont de la synthèse protéique nécessaire à l’expression de l’identité et de la fonction cellulaire.

De précédents travaux avaient montré que les remodeleurs de chromatine rendaient accessibles l’ADN. Mais les chercheurs ignoraient leur mode opératoire. Dans cette étude, les auteurs démontrent que les remodeleurs se lient sur des nucléosomes bien précis, situés de part et d’autre du début (appelé le promoteur) de chaque gène. Les remodeleurs agissent en imposant une dynamique constante au niveau des nucléosomes sur lesquels ils sont liés, laquelle participe activement à la régulation du génome en permettant le recrutement des enzymes responsables de la transcription.

L’expression correcte des gènes est nécessaire pour définir l’identité et la fonction des cellules au cours du développement embryonnaire et de la vie adulte. Moins d’un quart des gènes sont exprimés uniformément dans toutes les cellules de l’organisme.

C'est donc grâce à ce mécanisme enzymatique des « remodeleurs de chromatine », que les autres gènes plus spécialisés sont nécessaires et exprimés uniquement dans certains tissus et certaines cellules spécifiques.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

PSU

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