Plasticité chromatinienne, contrôle de l'expression génique et pathologie humaine.

Abstract

Dans la cellule eucaryote, l'ADN génomique s'associe à des protéines nucléaires pour former la chromatine, dans laquelle il est plus ou moins accessible selon les circonstances. La transcription génique, la réplication de l'ADN comme sa réparation impliquent une régulation extrêmement précise de cette accessibilité. Pour une large part, celle-ci dépend de diverses activités enzymatiques qui jouent un rôle essentiel dans la dynamique chromatinienne en modifiant ses composantes nucléique et protéique. Or, des anomalies dans ces mécanismes de contrôle semblent susciter nombre de pathologies humaines comme le suggère une série d'observations publiées ces deux dernières années. C'est un assemblage nucléoprotéique particulier, le nucléosome - huit molécules d'histones autour desquelles l'ADN s'enroule - qui a été reconnu il y a un quart de siècle comme unité de base de la chromatine. Nous passons ici en revue quelques avancées majeures dans le domaine de la chromatine, avec un regard spécifique porté sur certaines machineries moléculaires très complexes qui utilisent l'énergie de l'ATP pour mobiliser le nucléosome et remodeler la structure locale de la chromatine.

The nucleosome - an octamer of core histones surrounded by less than two turns of DNA - was recognized in the 1970s as the basic unit in chromatin, the highly organized nucleoprotein material that contains the genetic information in the nucleus of a eukaryotic cell. The accessibility of DNA in chromatin is of utmost importance for gene transcription, DNA replication and repair. Recently, protein complexes purified from nuclear extracts have been found endowed with the ability to remodel chromatin structure at a local level. Each complex contains one molecule with ATPase activity. Using the energy of ATP, these complexes can modify the positioning and accessibility of nucleosomes, induce sliding of the histone octamer along the DNA or its transfer to a different DNA fragment, a likely basis for their regulatory role in gene transcription. Recent findings indicate that a variety of human diseases could result from abnormalities in control processes operating at the level of chromatin. [References: 36]