Des chercheurs de l'Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et cellulaire (CNRS / Inserm / Université de Strasbourg) sont parvenus à séquencer « image par image » l'initiation de la transcription de l'ADN, c'est-à-dire la copie de l'ADN en ARN. Le voile vient d'être levé sur une partie des mécanismes de cette étape cruciale. Les résultats de ces travaux, réalisés en collaboration avec une équipe de l'Université américaine Vanderbilt (Nashville, Tennessee), ont été publiés le 17 juin dans la revue Nature.
L'expression des gènes se déroule en deux étapes : la transcription de l'ADN en ARN par une enzyme, l'ARN polymérase, puis la traduction de cet ARN en protéines dont le fonctionnement conditionne les caractéristiques de chaque individu.
La transcription met en jeu une cinquantaine de molécules régulatrices qui interagissent entre elles et permettent de débuter la lecture du gène « au bon endroit et au bon moment ». Le moindre dérèglement d'une de ces molécules perturbe la transcription.
La connaissance de ces mécanismes d'initiation et de régulation est une étape indispensable pour comprendre l'expression des gènes. Les chercheurs en biologie structurale de l'IGBMC étudient les structures des molécules afin de mieux comprendre leurs fonctions. L'équipe de Patrick Schultz se concentre tout particulièrement sur l'architecture des molécules impliquées dans la transcription et tente de décrypter les mécanismes de leurs interactions.
L'analyse des complexes de transcription par cryomicroscopie électronique permet d'observer une molécule dans un état hydraté proche de son état naturel. Dans chaque photographie prise au microscope, des milliers d'exemplaires d'une même molécule apparaissent sous divers angles et à des moments différents de leur cycle réactionnel. De l'analyse statistique de ces images, l'équipe de Patrick Schultz a fait ressortir différentes conformations en 3 dimensions, correspondant à différentes étapes de l'initiation de la transcription. « Nous avons séquencé « image par image » et tourné le film des premières étapes de la transcription », précise-t-il.
