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L'expression des gènes est gouvernée par l'organisation spatiale dans le noyau
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Des chercheurs de l'Institut Pasteur et du CNRS associés à des équipes de l'Université d'Heidelberg (Allemagne) et l'Université Paris VI ont fait une avancée marquante dans la mise en évidence de régulations liées à l'organisation spatiale et au positionnement des gènes à proximité de l'enveloppe nucléaire. Utilisant comme modèle d'étude la levure S. cerevisae, ils ont pu démontrer que, lors de son activation, la mobilité de ce gène est réduite et contrainte à la périphérie du noyau, là où ont lieu les régulations métaboliques permettant l'expression du gène et le transport de son message génétique. Ils ont pour cela utilisé des technologies de pointe associant la microscopie dynamique à très haute résolution et des programmes d'analyse d'images sophistiqués.
De plus, les chercheurs ont identifié les facteurs impliqués dans la modification du positionnement des gènes activés, facteurs qui étaient pour la plupart déjà connus pour leur rôle dans l'activation de gènes. Il apparaît donc clairement que la régulation des gènes est intimement liée à leur positionnement dans l'espace nucléaire, conférant ainsi un rôle régulateur à l'organisation spatiale du noyau.
Il est désormais établi que l'information génétique est codée et décodée, pour une part importante, en fonction du positionnement et de l'environnement tridimensionnel des gènes. Ainsi, au cours de l'évolution, il semblerait que les cellules soient devenues capables d'utiliser les trois dimensions de l'espace cellulaire et nucléaire comme moyen de coder de l'information biologique. L'espace et l'organisation architecturale du noyau représentent donc un niveau d'information intégré requis pour la transmission et la modification de l'information héréditaire et fonctionnelle.
À la lumière de ces travaux, il apparaît essentiel de réexaminer l'organisation nucléaire sous un nouvel angle. En effet, l'utilisation de l'information codée par l'organisation spatiale et architecturale du noyau pourrait expliquer pourquoi dans plusieurs maladies héréditaires comme les dystrophies, l'intégrité de l'enveloppe nucléaire est compromise. De même, on pourrait trouver là les clefs expliquant pourquoi une distorsion importante de la morphologie et de l'intégrité du noyau est fréquemment visualisée dans des cellules cancéreuses. Les résultats obtenus suggèrent que ces distorsions pourraient en fait être la cause et non pas la conséquence de la transformation cancéreuse de ces cellules.
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- Publié dans : Médecine
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