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Une percée scientifique aide à expliquer comment l’ADN est organisé dans nos cellules

25 mai 2015 | Génétique

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Une équipe de chercheurs à l’IRCM dirigée par François Robert, Ph. D., a découvert un rôle critique de deux protéines dans la structure de la chromatine. Leur percée scientifique, publiée récemment dans la revue scientifique Molecular Cell, permet d’expliquer comment l’ADN est organisé dans nos cellules. Cette découverte pourrait éventuellement mener à une meilleure compréhension de la cause de certains types de cancer, comme les lymphomes.

Le Dr Robert et son équipe étudient la chromatine, soit la structure composée d’ADN et de protéines qui constitue les chromosomes. Son rôle principal est d’empaqueter les molécules d’ADN contenant tous les gènes de l’organisme dans le noyau de la cellule, lequel est approximativement 20 000 fois plus petit que l’ADN lui-même.

« Ce compactage extrême est rendu possible grâce à des protéines nommées histones qui condensent l’ADN un peu comme un fil enroulé autour d’une bobine. Le maintien d’une structure appropriée de la chromatine est essentiel au développement normal. Ce n’est donc pas surprenant que des défauts dans les composants de la chromatine peuvent mener à plusieurs maladies » a expliqué le Dr Robert, directeur de l’unité de recherche sur la chromatine et l’expression du génome à l’IRCM.

La chromatine est soigneusement organisée de telle manière que les gènes demeurent « accessibles » aux diverses protéines requises pour l’expression des gènes, soit l’interprétation de l’information génique qui se retrouve dans l’ADN. La chromatine fournit ainsi à l’organisme un autre niveau d’information, dénommée information épigénétique, qui est véhiculée entre autres par l’entremise d’histones spécialisées, les variants d’histones.

« Dans notre laboratoire, nous étudions un tel variant d’histone nommé H2A.Z. Ce variant est situé dans des régions précises du gène nommées promoteurs, lesquels sont impliqués dans le contrôle de l’expression des gènes. Nous savions déjà que H2A.Z est nécessaire pour que les promoteurs fonctionnent correctement » a dit Célia Jeronimo, chercheuse associée au laboratoire du Dr Robert et première auteure de l’étude.

« Avec cette étude, nous avons découvert que deux protéines (FACT et Spt6) jouent un rôle important dans la localisation de H2A.Z. En fait, nous avons trouvé que ces protéines sont essentielles afin de prévenir une accumulation de H2A.Z dans des régions inappropriées du gène, ce qui mène à une structure désorganisée de la chromatine » a ajouté la Dre Jeronimo.

L’étude a aussi révélé que l’inhibition du mauvais positionnement de H2A.Z est primordiale pour prévenir des défauts d’expression de gènes connus sous le nom de « transcription cryptique ».

« La localisation inappropriée de H2A.Z a déjà été observée dans les cellules cancéreuses, mais on en comprenait peu sur les conséquences de ce phénomène. Bien que notre étude ait été réalisée dans des cellules de levure, elle suggère que la mauvaise localisation de H2A.Z pourrait mener à la transcription cryptique dans certains types de cancer comme les lymphomes et que cela pourrait contribuer à la maladie. Notre prochaine étape est donc d’étudier le rôle potentiel de H2A.Z et des défauts d’expression de gènes qui y sont associés dans les cellules cancéreuses » a mentionné le Dr Robert.

À propos de l’étude
Le projet de recherche à l’IRCM a été subventionné par les Instituts de recherche en santé du Canada et une bourse à la Dre Jeronimo de L’Oréal-UNESCO pour les Femmes et la Science. L’étude a été menée en collaboration avec les Drs Craig L. Peterson et Shinya Watanabe de la University of Massachusetts Medical School, ainsi que le Dr Craig D. Kaplan de la Texas A&M University.