Génome: une nouvelle méthode éclaire le rôle des corps nucléaires dans l'organisation du noyau
Publié par Adrien le 13/12/2018 à 08:00
Source: CNRS-INSB
Dans un travail publié dans Genome Research, les chercheurs ont développé le HRS-seq, une méthode génomique simple et rapide, qui permet d'isoler et de séquencer les régions du génome associées aux corps nucléaires. Leurs travaux montrent que, chez les mammifères, ces régions sont étroitement associées au compartiment chromosomique actif, où sont situés les gènes transcrits. Les corps nucléaires semblent donc jouer un rôle central dans l'organisation (Une organisation est) de ce compartiment génomique (La génomique est une discipline de la biologie moderne. Elle étudie le fonctionnement d'un organisme, d'un organe, d'un cancer, etc. à l'échelle du génome, et non plus limitée à celle d'un seul...).


Figure: Principe de la méthode de HRS-seq. La méthode de HRS-seq consiste à réaliser un traitement à forte concentration saline de préparations de noyaux cellulaires transcriptionnellement actifs. Cela permet de rendre insoluble les grands complexes ribonucléoprotéiques (RNP) du noyau, dont les corps nucléaires (schéma de gauche). Après digestion enzymatique de l'ADN, ces grands complexes RNP rendus insolubles et les séquences qui leurs sont associées (HRS = High-salt Recovered Sequences) sont isolés par ultrafiltration (schéma central). Les ADN issus des fractions solubles (ayant traversé le filtre) et insolubles (retenus sur le filtre) sont ensuite modifiés et purifiés sur des billes de streptavidine avant d'être séquencés à haut-débit (schéma de droite).
© Thierry Forné

Les corps nucléaires correspondent à des organelles non-membranaires du noyau impliquées dans de multiples fonctions cellulaires importantes, dont la régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) de l'expression des gènes. Chez l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme...), des défauts d'assemblage de certains de ces corps sont constatés dans plusieurs pathologies comme l'amyotrophie spinale par exemple. Cependant, les séquences génomiques associées à ces corps nucléaires restent encore très mal caractérisées principalement à cause de limitations technologiques dans l'isolement de ces corps. En effet, ils se comportent in vivo comme des gouttelettes liquides, s'assemblant et se désassemblant spontanément selon des mécanismes encore un peu énigmatiques liés aux phénomènes de séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque chose ou son résultat. Plus particulièrement il est employé dans plusieurs...) de phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :).

Les chercheurs ont développé une méthode génomique simple et rapide (HRS-seq = High-salt Recovered Sequences-sequencing), qui permet d'isoler et de séquencer les régions du génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté...) associées aux corps nucléaires grâce aux propriétés d'insolubilité à forte concentration saline (transition de phase liquide/solide) de ces grands assemblages ribonucléoprotéiques. Ils démontrent que, dans les cellules souches embryonnaires (ES) murines, ces séquences sont très fortement associées au compartiment chromosomique actif et correspondent essentiellement aux gènes les plus fortement exprimés et à leurs éléments de régulation tels que les "super-enhancers". Elles incluent non seulement des gènes spécifiques du type cellulaire, tels les gènes de pluripotence dans les cellules ES, mais aussi des gènes "de ménage" associés aux corps nucléaires tels que les gènes des histones et des petits ARN nucléaires (snRNA) qui sont des composants essentiels des "corps des loci histone" et des corps de Cajal.

Ces résultats, qui sont en accord avec le modèle de "séparation de phase pour le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de la transcription", suggèrent que ces corps pourraient jouer un rôle central pour l'organisation du compartiment chromosomique actif chez les mammifères.
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