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Actualités scientifiques

Dynamique des coactivateurs transcriptionnels : mise en évidence de deux populations distinctes

Dans le noyau, les coactivateurs SAGA et ATAC sont divisés en deux populations distinctes, l'une interagissant avec la chromatine par des modifications (c'est-à-dire H3K4me3) et donc fixe, l'autre libre et mobile.

Coactivators and general transcription factors have two distinct dynamic populations dependent on transcription.

Vosnakis N(1)(2)(3)(4), Koch M(1)(2)(3)(4), Scheer E(1)(2)(3)(4), Kessler P(1)(2)(3)(4), Mely Y(4)(5), Didier P(4)(5), Tora L(6)(2)(3)(4).

EMBO J 19 juillet 2017


19 juillet 2017

La transcription des gènes est contrôlée par de nombreux facteurs protéiques tels que les complexes coactivateurs SAGA et ATAC qui ont des activités de modification de la chromatine.  L’équipe de Laszlo Tora à l’IGBMC s’est intéressée à la mobilité intracellulaire de ces coactivateurs et a démontré que pour chaque complexe, il existe une population « mobile » et une population « fixe», en fonction de leur stabilité d’interaction avec la chromatine.  L’équilibre entre ces deux populations serait un nouveau moyen de réguler la transcription. Ces résultats sont publiés le 19 juillet dans l’EMBO journal.

 

La transcription des gènes codant pour les protéines en ARNm est contrôlée par des larges complexes multiprotéiques : l'ARN polymérase II (Pol II), les facteurs généraux de transcription (GTF) et des cofacteurs de la transcription. SAGA et ATAC sont deux complexes multiprotéiques ayant des activités enzymatiques de modification de la chromatine  et ayant une activité de coactivateur de la transcription.

 

Afin de visualiser le comportement des facteurs et cofacteurs transcriptionnels et de mesurer leur mobilité dans le noyau cellulaire, les chercheurs de l’équipe de Laszlo Tora à l’IGBMC ont effectué des mesures d’imagerie in vivo sur des cellules uniques vivantes. Ils ont d’abord mesuré la vitesse avec laquelle les molécules reconquièrent une zone « photoblanchie »  du noyau où tout signal préexistant a été éliminé. Cette méthode leur a permis de mettre en évidence que les coactivateurs sont hautement dynamiques, présentant des associations transitoires avec l’environnement nucléaire, tandis que l’ARN polymérase II présente des interactions plus stables avec la chromatine.

 

En collaboration avec Pascal Didier (de l’équipe d’Yves Mély du Laboratoire de Biophotonique et Pharmacologie, CNRS - Université de Strasbourg), les chercheurs ont utilisé la spectroscopie de corrélation de fluorescence (SCF) afin de mesurer la vitesse des molécules et mis ainsi en évidence deux sous-populations dans ce groupe de coactivateurs dynamiques, l’une très mobile constituée des facteurs libres dans l’environnent nucléaire, l’autre à diffusion restreinte composée des facteurs interagissant avec la chromatine. L’inhibition de la transcription diminue la population « fixe » des coactivateurs. L’inhibition de la liaison des cofacteurs avec la chromatine a également réduit cette population « fixe ».

 

Ces résultats démontrent que dans les noyaux des cellules vivantes, l'équilibre entre la population « mobile » et « fixe » des coactivateurs est régulé par une transcription active et par des changements des marques d’histones sur la chromatine. Ils permettent de mieux comprendre les mécanismes de régulation de la transcription, étape primordiale de la synthèse protéique.

 

Cette étude a été financée par la Fondation pour la recherche médicale (FRM), l’ANR et le Conseil européen pour la recherche (ERC).

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