Dsp1 favorise le recrutement des protéines du groupe Polycomb sur la chromatine Recruitment of Drosophila Polycomb group proteins to chromatin by DSP1

L’homéostasie est un processus physiologique fondamental des organismes multicellulaires, dont la régulation implique que les relations biologiques entre différents tissus très spécialisés, ou entre les tissus et l’environnement extérieur, doivent fournir une réponse constante à des conditions de vie hautement dynamiques. Ce processus essentiel à la vie cellulaire concerne l’organisme à tous les niveaux, et il inclut en particulier le contrôle et le maintien des destinées cellulaires. En effet, lorsqu’une cellule s’engage dans un programme de différenciation, son identité doit être conservée après chaque mitose. Ce qui, en termes plus moléculaires, signifie qu’à chaque état différencié correspond un profil d’expression génique spécifique. Pour une cellule embryonnaire « totipotente », le choix de s’engager dans une voie particulière dépend de l’influence de multiples facteurs, dont la conséquence première est l’établissement de profils d’expression géniques spécifiques. Or, de tels stimulus sont très souvent transitoires, et pourtant la cellule engagée dans une voie de différenciation maintient un certain profil d’expression génique après la disparition de ces facteurs de différenciation. Un défaut, ne serait-ce que mineur, dans ce processus de mémoire, peut avoir des conséquences catastrophiques sur le développement ou sur la physiologie de l’organisme. Les protéines des groupes de gènes Polycomb et Trithorax (PcG et trxG) sont des facteurs chromatiniens très conservés au cours de l’évolution des métazoaires, qui sont à la base de ce système de mémoire transcriptionnelle. Après la disparition des facteurs établissant le statut d’expression de leurs gènes cibles, les protéines du PcG et du trxG sont capables de maintenir respectivement réprimés ou actifs ces gènes cibles au cours des générations cellulaires successives. Certainement parce qu’ils ont été identifiés en premier chez la drosophile, les gènes cibles des facteurs du PcG et du trxG les mieux caractérisés sont les gènes homéotiques. Les profils d’expression de ces derniers varient le long de l’axe antéro-postérieur et déterminent le plan de développement de l’organisme. Ainsi, au cours de l’embryogenèse, ces profils sont établis précocement par une cascade de facteurs de transcription (de types maternel, gap, pair-rule et polarité segmentaire) dont l’action n’est que transitoire [1]. Ces facteurs disparaissent en effet avant la gastrulation. Pourtant, le profil d’expression des gènes homéotiques est maintenu en l’absence de ces facteurs tout au long du développement et de la vie adulte. Cette homéostasie de l’expression des gènes homéotiques est le fait de l’action des protéines du PcG et du trxG. Chez la drosophile, ces protéines agissent en s’associant à des segments d’ADN chevauchants appelés Polycomb- et Trithorax-response elements (PRE/TRE). Autrement dit, il ne suffit pas qu’un gène soit réprimé ou activé pour que ce statut transcriptionnel soit reconnu par les facteurs du PcG ou du trxG. Cette mémoire requiert aussi la présence d’un PRE/TRE, ce qui indique que ces séquences permettent une association stable de ces facteurs sur leurs cibles. Ces éléments ont ainsi fait l’objet d’intenses efforts de caractérisation depuis environ une dizaine d’années. Pour définir une séquence comme étant un PRE, celle-ci doit répondre à deux critères majeurs : elle doit être fixée par les membres du PcG in vivo et, lorsqu’elle est placée à proximité d’un gène rapporteur, celle-ci doit entraîner une répression de ce gène dépendante de l’action du PcG (Figure 1). Jusqu’à présent, peu de séquences présentant ces propriétés ont été isolées. Et une conclusion que l’on peut tirer de l’ensemble de ces études est qu’il n’y a pas, ou très peu, de ressemblance entre ces séquences, qui pourtant présentent les mêmes propriétés in vivo. En effet, la taille d’un PRE peut varier d’une centaine à plusieurs milliers de paires de bases ; sa position par rapport au gène régulé …