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GÉNOME : Ils trouvent la clé pour le déverrouiller

Actualité publiée il y a 3 années 8 mois 5 jours
Nature Genetics
Notre génome contient toutes les données nécessaires pour former un être humain complet mais il est "compacté"

Cette équipe de l’Université de Montréal, dirigée par Jacques Drouin, professeur à la Faculté de médecine identifie une clé pouvant ouvrir certaines parties du génome compacté. La découverte de cette clé, un facteur pionnier, offre un premier aperçu des mécanismes d'accès au génome. Des travaux publiés dans la revue Nature Genetics qui révèlent une porte d’entrée jusque-là secrète donnant accès à des parties du génome jusque-là inaccessibles.

 

Notre génome contient toutes les données nécessaires pour former un être humain complet. Cette information, codée dans l'ADN du génome, s'étend sur 1 à 2 mètres de long mais parvient toujours à se faufiler dans une cellule environ 100 fois plus petite qu'un « petit pois ». Pour ce faire, le génome doit être compacté.

 

« Une cellule du foie et une cellule du bout de l'orteil partagent le même ancêtre » : la vie débute avec 2 cellules, un ovule et un spermatozoïde, qui se rencontrent et produisent une grande variété de cellules dont les fonctions et les propriétés diffèrent des leurs. Le corps humain comporte en effet environ 200 types de cellules. Et cette diversité cellulaire s’explique par les gènes. Ici, les auteurs comparent l'ADN à un livre, chaque gène représentant une page du livre. Lorsque de nouvelles cellules sont formées, une équipe de traducteurs appelés « facteurs de transcription » se met en action. Chaque facteur reproduit des pages spécifiques du livre à différentes étapes du développement d'une personne. Grâce à cet ensemble de pages, la cellule se différencie et acquiert une identité spécifique.

 

Une clé nommée Pax7 : pour faire leur travail, les facteurs de transcription doivent avoir accès au bon gène au bon moment. Mais seule la partie non compacte du génome est accessible aux facteurs de transcription. Ainsi, diverses parties du génome doivent être « déverrouillées » pour produire différentes cellules. Les chercheurs se sont concentrés sur cette molécule, Pax7, et démontrent son rôle crucial de clé, capable d’ouvrir des parties spécifiques du génome. Pax7 est donc un facteur pionnier car la protéine donne accès à 2.500 nouveaux sites auxquels les facteurs de transcription peuvent se lier pour exprimer des gènes auparavant hors de portée.

 

Pouvoir reproduire des mécanismes pionniers : ce que les scientifiques nomment une « action pionnière » ou l’action déclenchée par un facteur pionnier, doit avoir lieu au bon endroit et au bon moment pour qu'un tissu se développe normalement. Si le mécanisme échoue, certains gènes seront exprimés par erreur et cette expression génétique inappropriée pourra entraîner des maladies telles que le cancer. L’équipe va donc maintenant étudier de plus près le mécanisme d'action de Pax7, afin d’identifier les protéines qui interagissent avec Pax7 pour ouvrir ces parties spécifiques du génome compacté. Des protéines qui pourraient être de futures cibles thérapeutiques, relèvent les chercheurs. Pouvoir reproduire l’action de ces facteurs pionniers permettrait en effet la reprogrammation des cellules ou la production de cellules déficientes chez certains patients ; comme des cellules sécrétrices d'insuline pour des patients diabétiques ou de « nouveaux neurones » pour les patients Parkinsoniens.

 

Comprendre les facteurs pionniers est bien un objectif prioritaire en thérapie cellulaire et génique.