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cette image ?
Posté par Michel le Samedi 19/06/2010 à 00:00
Le film de la transcription de l'ADN en 3 dimensions
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.


La structure du facteur de transcription TFIID obtenue après analyse d'image est représentée en jaune
sur un fond d'image de cryomicroscopie électronique montrant les molécules hydratées congelée en gris sombre.
L'activateur de transcription Rap1 (rouge) interagit avec le facteur TFIIA (bleu)
et contribue à former une boucle d'ADN (vert).

L'expression des gènes se déroule en deux étapes: la transcription de l'ADN en ARN par une enzyme (Une enzyme est une molécule (protéine ou ARN dans le cas des ribozymes) permettant d'abaisser l'énergie d'activation d'une réaction et d'accélérer jusqu'à des millions de fois les...), l'ARN polymérase (1), puis la traduction de cet ARN en protéines dont le fonctionnement conditionne les caractéristiques de chaque individu (Le Wiktionnaire est un projet de dictionnaire libre et gratuit similaire à Wikipédia (tous deux sont soutenus par la fondation Wikimedia).).


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 (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des...) structurale de l'IGBMC étudient les structures des molécules afin de mieux comprendre leurs fonctions. L'équipe de Patrick Schultz se concentre tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) particulièrement sur l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) 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 (Une statistique est, au premier abord, un nombre calculé à propos d'un échantillon. D'une façon générale, c'est le résultat de l'application d'une méthode statistique...) de ces images, l'équipe de Patrick Schultz a fait ressortir différentes conformations en 3 dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de...), 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 (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) 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 (En chimie, la conformation d'une molécule est l'arrangement spatial des atomes qui la composent. Les molécules dans lesquelles les atomes sont liés chimiquement de la même...) 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.


Note:

(1) 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.


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Source: CNRS
Illustration: © G Papai/IGBMC