Le laboratoire de Dr Jacques Drouin, directeur de l’Unité de recherche en génétique moléculaire à l'Institut de recherches cliniques de Montréal (IRCM), vient de découvrir les mécanismes moléculaires responsables de l'ouverture du génome et de l'expression de nouveaux gènes, un pas important vers la compréhension des mécanismes sous-jacents au génome.
Cette ouverture est réalisée par des facteurs de transcription dits pionniers qui ouvrent l'emballage chromatinien du génome afin de permettre l'expression de gènes jusqu'alors inaccessibles. L'ouverture de la chromatine est un processus de régulation épigénétique fondamental qui implique de multiples étapes identifiées dans la récente publication du laboratoire Drouin dans Nature Structural & Molecular Biology. L'action des facteurs pionniers est essentielle pour la mise en place de nouveaux destins cellulaires au cours du développement d'organismes complexes.
« Les facteurs pionniers sont les régulateurs maitres du génome et de l’épigénome : tout dérèglement de leur action a des conséquences majeures », a souligné Dr Drouin, qui est aussi professeur-chercheur titulaire au département de biochimie de l’Université de Montréal.
Pourquoi c’est important ?
Il est important de comprendre le mécanisme d`action des pionniers car ces facteurs sont essentiels pour reprogrammer l'identité des cellules à des fins thérapeutiques telles que les traitements cellulaires du diabète ou de la maladie de Parkinson. De plus, de nombreux cancers sont causés par un dérèglement de l`action des pionniers: leur mécanisme d`action constitue donc une cible pour de nouvelles approches thérapeutiques.
Un laboratoire fécond en avancées scientifiques
L’expression contrôlée des gènes est essentielle pour le développement des organismes complexes. Cette expression est la mise en œuvre du plan encodé dans notre génome et sa dérégulation, que ce soit à cause de mutations ou de perturbations épigénétiques, cause des malformations congénitales, des déficits plus ou moins sévères et le cancer. L’unité de recherche en génétique moléculaire étudie ces mécanismes, des principes de base jusqu’à leur application en santé humaine. Tout particulièrement, l’équipe de Jacques Drouin a découvert de nouveaux régulateurs de l’expression des gènes, tels que la sous-famille Pitx qui contrôle le développement de l’hypophyse et des structures cranio-faciales (Pitx1), l’identité des jambes en comparaison des bras (Pitx1), l’asymétrie gauche-droite (Pitx2), le développement des muscles (Pitx2 et Pitx3) et la survie des neurones dopaminergiques qui dégénèrent dans la maladie de Parkinson (Ptix3). Au cours des dernières années, le groupe a apporté des contributions importantes sur le mécanisme d’action des facteurs pionniers qui remodèlent l’épigénome pour la spécification du destin cellulaire.
Remerciements
Les travaux de l’équipe Drouin sont financés par les Instituts de recherches en santé du Canada (IRSC) et Calcul Québec (Alliance de recherche numérique du Canada).
Référence
Gouhier A, Dumoulin-Gagnon J, Lapointe-Roberge V, Harris J, Balsalobre A, Drouin J, Pioneer factor Pax7 initiates two-step cell-cycle dependent chromatin opening, Nature Structural & Molecular Biology, 2024;31(1):92-101. doi: 10.1038/s41594-023-01152-y.
