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Une grande avancée dans la compréhension du mécanisme d'initiation de la transcription génétique

Dans le noyau de chaque cellule se situe la double hélice d'ADN, molécule composée de milliers de gènes. Si les mécanismes de copie (ou transcription) et de traduction en protéines de ces gènes sont relativement bien connus, ceux qui permettent à l'ARN polymérase (enzyme qui copie le gène) de trouver le début du gène restaient à élucider.

C'est ce à quoi est parvenue l'équipe du Professeur Patrick Cramer, Directeur du Centre de génétique de l'Université Ludwig Maximilian (LMU) à Munich. Les biochimistes ont montré comment un certain facteur de transcription B permet à la polymérase de commencer la transcription d'un gène. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Nature du 9 octobre 2009. Maintenant que les mécanismes de l'initiation de la transcription sont déterminés, les chercheurs espèrent pouvoir identifier les molécules qui régulent ces mécanismes et contrôlent ainsi par l'activation de certains gènes le développement et le maintien de tout l'organisme.

Des chercheurs avaient déjà découvert dans les années 90 comment le début d'un gène est reconnaissable par l'enzyme. Une séquence spécifique de l'ADN appelée "TATA-Box" définit le point de départ de la transcription. Au niveau de cette séquence se fixe la protéine de liaison TBP. Le facteur de transcription B amène la polymérase au point de départ en créant un pont entre cette protéine TBP et la polymérase. Mais la structure de ce pont ainsi que celle de la polymérase dans le complexe avec le facteur B restaient à déterminer.

L'équipe du Professeur Cramer est parvenue à stabiliser ces complexes moléculaires naturellement instables de manière à pouvoir les observer et analyser leur structure en trois dimensions. Avec le groupe du Prof. Michael Thomm de l'Université de Ratisbonne, les scientifiques ont pu déduire de l'analyse structurale du complexe moléculaire "facteur B / polymérase" le déroulé de la transcription.

Une partie du facteur B contribue à l'ouverture de la double hélice d'ADN, permettant ainsi au complexe "facteur B / polymérase" de scanner l'ADN à la recherche du point de départ de la transcription. C'est une autre partie du facteur B qui est indispensable à la lecture du brin d'ADN. Ces résultats s'inscrivent dans un modèle d'initiation de transcription compliqué en 6 étapes. Ils livrent également des pistes de scénarios concernant la fonction des "interrupteurs moléculaires" qui activent les gènes en réponse aux besoins de l'organisme.

BE

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