Le film de la transcription de l'ADN en 3 dimensions
Par Benje le mercredi, juin 23 2010, 09:10 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
Source: CNRS
Des chercheurs de l'Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et cellulaire (CNRS / Inserm / Université de Strasbourg) sont parvenus à séquencer "image par image" l'initiation de la transcription de l'ADN, c'est-à-dire la copie de l'ADN en ARN. Le voile vient d'être levé sur une partie des mécanismes de cette étape cruciale. Les résultats de ces travaux, réalisés en collaboration avec une équipe de l'Université américaine Vanderbilt (Nashville, Tennessee), ont été publiés le 17 juin dans la revue Nature.
L'expression des gènes se déroule en deux étapes: la
transcription de l'ADN en ARN par une enzyme, l'ARN polymérase (enzyme capable d'écarter les deux brins de la double hélice d'ADN au
début d'un gène puis de procéder à la synthèse du brin d'ARN messager
en se déplaçant le long de l'ADN codant),
puis la traduction de cet ARN en protéines dont le fonctionnement
conditionne les caractéristiques de chaque individu.
La transcription, un mécanisme contrôlé dans le temps et dans
l'espace
La transcription met en jeu une cinquantaine de molécules régulatrices
qui interagissent entre elles et permettent de débuter la lecture du
gène "au bon endroit et au bon moment". Le moindre dérèglement d'une de
ces molécules perturbe la transcription. La connaissance de ses
mécanismes d'initiation et de régulation est une étape indispensable
pour comprendre l'expression des gènes. Les chercheurs en biologie
structurale de l'IGBMC étudient les structures des molécules afin de
mieux comprendre leurs fonctions. L'équipe de Patrick Schultz se
concentre tout particulièrement sur l'architecture des
molécules impliquées dans la transcription et tente de décrypter les
mécanismes de leurs interactions.
Une analyse "image par image"
L'analyse des complexes de transcription par cryomicroscopie
électronique permet d'observer une molécule dans un état hydraté proche
de son état naturel. Dans chaque photographie prise au microscope des
milliers d'exemplaires d'une même molécule apparaissent sous divers
angles et à des moments différents de leur cycle réactionnel. De
l'analyse statistique de ces images, l'équipe de Patrick Schultz a fait
ressortir différentes conformations en 3 dimensions, correspondant à différentes
étapes de l'initiation de la transcription. "Nous avons séquencé "image
par image" et tourné le film des premières étapes de la transcription",
précise-t-il.
Consultez la vidéo: http://www.youtube.com/watch?v=gPUvtneNxIk
Le facteur TFIID, acteur principal de la transcription
L'équipe
de Patrick Schultz s'intéresse à une protéine complexe, plateforme
d'assemblage dans la phase d'initiation de la transcription: le
facteur TFIID. En effet, sous l'impulsion de l'activateur Rap1 fixé en
amont du gène à transcrire, il est attiré et se lie à l'ADN. Combiné à
un autre facteur, TFIIA, il change de conformation et permet à l'ARN
polymérase d'initier la transcription. L'originalité de ce mécanisme
repose sur la formation d'une boucle d'ADN qui permet de positionner
l'ARN polymérase à l'endroit exact où débute la séquence du gène à
transcrire.