En bref
- Des séquences répétitives peuvent aider à activer des gènes
- La protéine KMT2B maintient actifs certains LINE-1
- Résultats obtenus sur cellules souches de souris
Une cellule ne lit pas son génome comme un simple mode d’emploi. Elle doit aussi savoir quels gènes activer, à quel moment, et dans quel type de cellule. C’est là qu’une étude menée par l’IBBTEC, centre commun de l’Université de Cantabrie et du CSIC, ajoute une pièce intéressante au puzzle.
Pendant longtemps, une large part de l’ADN a été rangée dans la catégorie « ADN poubelle ». L’idée venait d’un constat assez brut, seuls environ 2 % du génome contiennent les instructions nécessaires à la fabrication des protéines. Le reste paraissait secondaire. On sait aujourd’hui que c’est beaucoup plus compliqué.
Le génome ne sert pas qu’à fabriquer des protéines
Autour des régions qui codent les protéines, il existe tout un réseau de séquences qui règlent l’activité des gènes. Certaines agissent comme des interrupteurs. Elles décident, en gros, quels gènes sont allumés, à quel moment, et dans quelles cellules.
Parmi elles, on trouve notamment les enhancers, ces séquences capables de stimuler l’expression d’un gène. Mais il y a aussi de très nombreuses séquences répétitives, longtemps considérées comme de simples vestiges sans utilité claire.
Des « gènes sauteurs » loin d’être inertes
Une partie de ces séquences répétitives appartient à la famille des éléments transposables, parfois surnommés gènes sauteurs. Leur particularité est connue, ils peuvent produire des copies d’eux-mêmes qui vont ensuite s’insérer ailleurs dans le génome.
Le travail de l’IBBTEC s’est concentré sur l’une de leurs familles les plus abondantes, les LINE-1. Et c’est là que le tableau change. Certains de ces fragments, loin d’être passifs, auraient été récupérés au fil de l’évolution pour remplir de nouvelles fonctions.
Le rôle précis de KMT2B dans des cellules souches de souris
Les chercheurs ont étudié, dans des cellules souches embryonnaires de souris cultivées in vitro, l’interaction entre les séquences LINE-1 et une protéine appelée KMT2B. Leurs résultats ont été publiés dans Nature Communications.
Ils ont observé que KMT2B aide à maintenir actifs certains LINE-1 relativement récents sur le plan évolutif. Comment ? En empêchant l’accumulation de marques moléculaires associées au silencement génétique, ce mécanisme qui garde certaines zones de l’ADN éteintes.
Pourquoi cette découverte compte, et ce qu’elle ne dit pas
Quand ces LINE-1 restent actifs, ils peuvent se comporter un peu comme des enhancers et favoriser l’expression de gènes voisins. Cet effet paraît particulièrement important pendant la différenciation cellulaire, quand une cellule encore indifférenciée acquiert une identité précise.
Le résultat suggère donc un lien inattendu entre des éléments transposables et la machinerie qui contrôle l’expression des gènes. Mais il faut garder la mesure. L’étude ne dit pas que tout l’ADN répétitif a une fonction connue, ni que toutes ces séquences sont essentielles. Et les expériences ont été menées sur un modèle in vitro de souris. Reste une idée forte, ce qu’on appelait jadis ADN inutile pourrait cacher des mécanismes centraux pour comprendre comment une cellule choisit ce qu’elle active, ou non.
