Un nouveau type de régulation épigénétique

20 juillet 2020

Des travaux de recherche menés par une équipe européenne composée notamment d’une chercheuse Inserm, Anna Mattout, du Laboratoire de biologie cellulaire et moléculaire du contrôle de la prolifération - Centre de biologie intégrative de Toulouse (LBCMCP-CBI, UT3 – Paul Sabatier – CNRS) montrent pour la première fois chez le ver qu’il existe un autre niveau de régulation post-transcriptionnelle, qui dégrade spécifiquement l’ARN provenant de l’hétérochromatine. Cette étude a récemment été publiée dans Nature Cell Biology.

Deux vers en développement exprimant à la fois un marqueur fluorescent rouge qui illumine le début de l'organe digestif et un marqueur fluorescent vert (GFP) qui est déréprimé dans toutes les cellules du corps, uniquement lorsque le silençage des gènes marqués par Polycomb est compromis. La dérépression du rapporteur GFP dans ce cas est due à un processus défectueux de la dégradation de certains ARNm par LSM2-8 et XRN-2, et non pas à la perte de l'histone methyltransferase responsable de la marque H3K27me3.

Toutes les cellules de notre corps possèdent le même génome et donc les mêmes gènes (ADN). C’est l’expression de combinaisons différentes de ces gènes qui contribue à créer des types de cellules différentes et de s’adapter à l’environnement. La régulation de l’expression des gènes, c’est-à-dire de l’ADN en ARN puis en protéines, est donc essentielle à la vie. L’ADN est plus ou moins condensé au sein de la cellule. Plus cet ADN est condensé, appelé alors hétérochromatine, plus l’expression de certains gènes est inhibée (régulation négative ou répression) en fonction du type de cellules.

Une marque chimique appelée « H3K27me3 » se trouve sur ces régions variantes de l’hétérochromatine et joue un rôle majeur dans les décisions relatives à la différentiation des cellules et au maintien de l'identité cellulaire. Cette marque est dérégulée dans certains cancers (leucémies, lymphomes, cancers de la peau, de la prostate ou du sein), mais aussi lors de maladies génétiques (Syndrome de Weaver, etc.).

Jusqu’à présent, la répression de l’hétérochromatine était expliquée par une régulation au niveau transcriptionnel, c’est-à-dire au niveau de la transformation de l’ADN en ARN. Cette étude montre pour la première fois chez le ver C. Elegans qu’il existe un autre niveau de régulation, post-transcriptionnel, qui dégrade spécifiquement l’ARN provenant de l’hétérochromatine. Les scientifiques ont découvert qu’un complexe nucléaire « LSM2-8 » peut identifier spécifiquement des molécules d’ARN provenant de régions de l’hétérochromatine (enrichi en H3K27me3) qui sont ensuite dégradées dans le noyau de la cellule par une enzyme, l’exo ribonucléase XRN-2.

Cette découverte permet, outre une meilleure compréhension générale de la régulation post-transcriptionnelle, d’ouvrir des possibilités thérapeutiques sous un angle tout à fait novateur dans différentes pathologies, en particulier cancéreuses.

Source :
Mattout, A., Gaidatzis, D., Padeken, J. et al. LSM2-8 and XRN-2 contribute to the silencing of H3K27me3-marked genes through targeted RNA decay. Nat Cell Biol 22, 579–590 (2020). https://doi.org/10.1038/s41556-020-0504-1

 

Contact chercheuse :
Anna Mattout, chargée de recherche Inserm LBCMCP-CBI, UT3 – Paul Sabatier / CNRS


Retour à la liste des actualités
^ Haut de page
Voir Modifier Créer ici
Facebook Twitter Google+ Linkedin Viadeo Delicious StumbleUpon Evernote Scoop it Netvibes