Dans les cellules eucaryotes, l'ADN est compacté sous forme de chromatine, une association d'ADN, d'ARN et de protéines, et tous les processus associés, y compris la transcription de l'ADN en ARN messager, se déroulent dans ce contexte chromatinien. Le Médiateur de la transcription des gènes est un grand complexe multiprotéique (1,5 MDa), conservé chez les eucaryotes qui joue un rôle crucial dans l'activation et la régulation de la transcription par l'ARN polymérase II. Depuis plusieurs années, l'équipe de Julie Soutourina s'intéresse aux mécanismes moléculaires du fonctionnement du Médiateur de la levure Saccharomyces cerevisiae (modèle eucaryote et outil pour la recherche). Elle a récemment mis en évidence une interaction fonctionnelle entre ce complexe et le mécanisme de réparation de l'ADN par excision de nucléotides (voir actualité Joliot). Elle questionne dans ce nouveau travail la coordination des fonctions du Médiateur avec un autre complexe régulateur de la transcription, le remodeleur de la chromatine (Remodels the Structure of Chromatin, RSC), très abondant dans la cellule, conservé et essentiel pour sa viabilité.
Les chercheurs montrent ici que plusieurs sous-unités du Médiateur établissent un contact physique et fonctionnel avec le RSC, qui intervient dans la formation de régions appauvries en nucléosomes (Nucleosome Depleted Region, NDR), l'éviction des nucléosomes au niveau des promoteurs favorisant l'initiation de la transcription. Le rôle de l'interaction Médiateur-RSC dans leur liaison à la chromatine, l'occupation des nucléosomes sur l'ADN et la transcription ont été déterminés à l'échelle génomique. Le Médiateur et le RSC co-localisent sur de larges NDRs de régions promotrices et des mutations spécifiques du Médiateur affectent l'éviction du nucléosome et sa stabilité au site d'initiation de la transcription.
Ces travaux montrent que le Médiateur de la transcription contribue à la fonction de remodelage de la chromatine en façonnant des régions d'ADN appauvries en nucléosomes dans les régions promotrices des gènes. Ils aideront à comprendre l'importance de la régulation transcriptionnelle dans le contexte chromatinien pertinent pour les maladies graves.
Contact : Julie Soutourina (julie.soutourina@cea.fr)
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Légende figure : Implication du Médiateur (MED) dans la formation de régions pauvres en nucléosomes (NDR) dépendantes du complexe remodeleur de la chromatine (RSC) sur les régions promotrices de l'ADN. André et al., Graphical Abstract, Cell Reports 2023
- Remodels the Structure of Chromatin (RSC) : La structure chromatinienne de l'ADN est un obstacle pour la transcription des gènes car elle limite l'accessibilité des promoteurs de l'ADN, sites d'initiation de la transcription. Des complexes spécialisés, tels que le RSC, sont capables de remodeler cette structure et de participer ainsi au contrôle de l'expression génique. Leur rôle est essentiel, puisque des mutations dans l'homologue humain de RSC sont responsables de 20% des cancers.
- Le nucléosome constitue l'unité de base d'organisation de la chromatine. Il est constitué d'un segment d'ADN de 146 ou 147 paires de nucléotides, enroulé autour d'un cœur de protéines, les histones.