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Andrew Saurin
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Régulation de la transcription : les Hox mettent fin à la pause

Résultats scientifiques

Les interrelations fonctionnelles entre les facteurs de transcription et la machinerie transcriptionnelle au cours du développement sont encore peu comprises. Une étude dirigée par Andrew Saurin à l’Institut de biologie du développement de Marseille, révèle un nouveau mécanisme de contrôle global de l’expression génique en établissant un lien direct entre facteurs de transcription Hox, modifications de la chromatine et machinerie transcriptionnelle. Ces travaux ont été publiés le 4 septembre 2017 dans la revue EMBO Journal.

La régulation de l’expression génique est essentielle à la vie et à la détermination et au maintien de la destinée des cellules. Elle repose sur un processus cellulaire, la transcription, qui définit où et quand un gène est exprimé, et conduit à partir d’un génome unique, pour un organisme donné, à une diversité cellulaire basée sur l’expression différentielle. Une étape longtemps considérée comme déterminante dans ce processus, est le recrutement de la machinerie transcriptionnelle au niveau du promoteur des gènes régulés. Des travaux récents chez les métazoaires montrent cependant que la machinerie transcriptionnelle reste, pour une majorité de gènes, bloquée peu après le promoteur. Ainsi une seconde étape, la levée de la pause transcriptionnelle, apparaît comme clé dans le contrôle de l’expression génique. Les modalités moléculaires qui sous-tendent le contrôle de cette seconde étape, sont à ce jour peu connues.

 

Les chercheurs révèlent un mécanisme de contrôle de la pause transcriptionnelle opéré par les protéines Hox, facteurs de transcription connus pour leur rôle dans la diversification morphogénétique au cours du développement et de l’évolution. Les résultats indiquent que les protéines Hox de drosophile sont recrutées au niveau du promoteur par la protéine M1BP, l'un des deux facteurs de pause transcriptionnelle connus chez la drosophile. Ce recrutement conduit à la modification de complexes chromatiniens (complexes PcG) et de marques épigénétiques au voisinage direct du promoteur pour promouvoir la levée de la pause transcriptionnelle.


Outre son intérêt pour la compréhension des mécanismes qui sous-tendent le contrôle de la pause transcriptionnelle, cette étude met à jour une facette nouvelle de l’activité des protéines Hox, pléiotropique plutôt que spécifique, à l’interface des complexes chromatiniens et de la machinerie transcriptionnelle.

 

Image retirée.
Figure. Mécanisme de la levée de la pause transcriptionnnelle. Un gène (violet) contrôlé par le facteur de pause M1BP est représenté. Le recrutement de M1BP au niveau du promoteur du gène (gris) conduit au recrutement de l’ARN Polymérase II, qui est mise en mode pause par les répresseurs transcriptionnels du groupe Polycomb (PcG). Le gène n'est pas (ou peu) transcrit. En présence des protéines Hox, leur recrutement par M1BP au promoteur conduit au relargage des protéines PcG : l’ARN Polymérase II est libérée de son état de pause, le gène est transcrit.

© Andrew Saurin
 

 

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