Dynamique de la chromatine

Communiqué de presse Dynamique de la chromatine - Importance de la désacétylation pour le maintien de l'organisation spatiale de l'information génétique
Paris, le 1er février 2001

A l'heure où le décryptage des séquences du génome de nombreux organismes se réalise, l'appréciation de l'importance de son organisation topologique dans le noyau des cellules eucaryotes devient cruciale. En effet, le matériel génétique des cellules eucaryotes présent sous forme de complexe nucléo-protéique (chromatine) n'est pas distribué de façon aléatoire à l'intérieur du noyau. Et cet agencement spatial pourrait avoir une grande importance pour le fonctionnement du génome. Cependant les paramètres déterminants dans cet agencement spécifique restent mystérieux. De nouveaux résultats obtenus par une équipe du CNRS à l'institut Curie et publiés dans Nature Cell Biology de février 2001 apportent des éléments importants pour une meilleure compréhension de l'organisation dynamique de l'ADN dans le noyau. Schématiquement, il est possible de distinguer deux types de régions dans le noyau qui occupent des domaines distincts, l'hétérochromatine et l'euchromatine. L'hétérochromatine, qui ne change pas d'état de condensation au cours du cycle cellulaire, est principalement composée de séquences répétées d'ADN non codantes. Des expériences récentes ont montré qu'une caractéristique essentielle, très conservée à travers l'évolution, des régions d'hétérochromatine est la présence d'histones sous-acétylées. Les histones sont les protéines qui, en association avec l'ADN, forment le nucléosome (unité fondamentale de la chromatine). Les extrémités des histones sont la cible de nombreuses modifications. Parmi celles-ci, l'acétylation est celle qui a été la plus étudiée. Le niveau d'acétylation est régulé par deux familles d'enzymes, les histone-acétyltransférases (enzymes qui ajoutent un groupement acétyl aux histones), et les histonedésacétylases (enzymes qui enlèvent un groupement acétyl aux histones). Il est important de noter que les histone-acétyltransférases sont des coactivateurs de la transcription. En dehors d'une propriété répressive sur la transcription, les fonctions exactes de l'hétérochromatine restent inconnues. Associées aux centromères (responsables de la ségrégation correcte des chromosomes en mitose), les régions d'hétérochromatine, appelées alors hétérochromatine péricentrique, pourraient jouer un rôle important dans la ségrégation des chromosomes chez la Drosophile et chez S. pombe. En revanche, chez les mammifères, une telle fonction n'avait pas pu être démontrée jusqu'à aujourd'hui. La caractérisation récente à l'échelle moléculaire de marqueurs des régions d'hétérochromatine, tels que les histones sous-acétylées et la présence des protéines HP1, a permis à des chercheurs de l'Unité Mixte de Recherche 218 CNRS/Institut Curie, dirigée par Geneviève Almouzni, d'analyser la dynamique de l'hétérochromatine péricentrique dans des cellules de mammifères. Pour cela, ils ont utilisé une drogue, la trichostatine A ou TSA, capable d'inhiber les histone-désacétylases et de maintenir l'état d'acétylation des histones notamment dans les régions d'hétérochromatine. Ils ont ainsi mis en évidence qu'un traitement prolongé des cellules de mammifères à la TSA a pour conséquence une relocalisation des régions d'hétérochromatine péricentrique à la périphérie du noyau, accompagnée d'une perte de leur capacité d'association avec les protéines HP1. Ces réarrangements entraînent des défauts majeurs dans la ségrégation des chromosomes en mitose. Les protéines HP1 Les protéines HP1 (Heterochromatin Protein 1) sont spécifiques de l'hétérochromatine. Ces protéines, très conservées au cours de l'évolution, sont capables d'interagir avec de nombreux partenaires moléculaires, y compris elles-mêmes. Les protéines HP1 pourraient servir d'adaptateurs structuraux participant à la mise en place de complexes macromoléculaires dans la chromatine. Elles participent à de nombreuses fonctions de l'hétérochromatine notamment dans la répression transcriptionnelle et dans les fonctions centromériques chez la Drosophile et chez S. pombe. Ces nouvelles données sont en faveur d'un rôle crucial de la sous-acétylation des histones dans les régions d'hétérochromatine péricentrique pour leur association avec les protéines HP1, leur compartimentalisation nucléaire (position dans le noyau) et leur contribution à la fonction du centromère. Les résultats obtenus fournissent la preuve de la nécessité dans les cellules de mammifères d'un maintien d'un contrôle de l'état d'acétylation au niveau des régions d'hétérochromatine pour préserver sa transmission correcte pendant plusieurs générations. Référence : "Reversible disruption of pericentric heterochromatin and centromere function by inhibiting deacetylases", Angela Taddei, Christèle Maison, Danièle Roche et Geneviève Almouzni (UMR 218 CNRS/Institut Curie), Nature Cell Biology, vol. 3, février 2001. Contacts : Institut Curie Relations Presse Catherine Goupillon Télécopie : 01 44 32 41 67 Mél : service.presse@ curie.fr CNRS Stéphanie Bia Télécopie : 01 44 96 49 93 Mél : stephanie.bia@cnrs-dir.fr

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