Superenroulement de l’ADN : la structure de l’ADN elle-même est impliquée dans la régulation du génome

Superenroulement de l'ADN : la structure de l'ADN elle-même est impliquée dans la régulation du génome
TOP2A soulage le superenroulement négatif

TOP2A soulage le superenroulement négatif chez les commerçants de gènes, entraînant ainsi une augmentation du nombre de torsions des mèches de cheveux d’ADN. C’est un obstacle à l’ouverture continue de l’hélice qui aide à empêcher la progression de l’ARN polymérase, restant dans l’état prêt à déclencher l’apparition du gène dès que nécessaire. Pointage de crédit : CNIO

ADN le superenroulement est un contributeur crucial au contrôle de l’expression des gènes, et pas simplement aux dommages collatéraux que les cellules devront résoudre.

La molécule d’ADN particulière (lorsqu’elle est étirée) de deux mètres de long dans chaque cellule humaine est continuellement déballée et chargée à nouveau pour permettre l’expression particulière d’informations héréditaires. Lorsqu’il faut accéder à la génétique concernant la transcription, la double hélice GENETICS se déroule et les brins s’individualisent les uns des autres pour garantir que tous les éléments nécessaires à l’expression des gènes puissent accéder à la région GENETICS pertinente. Ce processus conduit à l’accumulation associée au surenroulement de l’ADN qui devrait être résolu. Une étude publiée récemment par Felipe Cortés, responsable du groupe Topologie et ruptures génétiques du Centre national espagnol de recherche sur la malignité (CNIO), et les membres associés à son équipe, en coopération avec Silvia Jimeno González, enseignante à l’Université associée à Séville et Mind of the Transcription plus mRNA Processing Team du Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (CABIMER), révèle que le superenroulement de l’ADN est définitivement impliqué dans la régulation de l’expression des gènes plutôt que simplement comme un dommage collatéral qui doit être réparé, comme on le croyait auparavant. Les résultats de l’étude ont été publiés dans Avis sur les cellules .

“Nos résultats nous aident tous à comprendre que le superenroulement de l’ADN est un contributeur important au contrôle de l’apparence des gènes et pas seulement un problème associé au métabolisme de l’ADN”, explique Cortés.

Cette étude montre que ce type de législation se produit principalement au sein de gènes spécifiques qui sont massivement activés (de l’ordre du centuple) en quelques minutes en réponse à différents types de stimuli comme la tension cellulaire, les indicateurs de division cellulaire, les hormones ou l’activation neuronale. .

TOP2A et le contrôle de l’apparition instantanée de gènes précoces

Les topoisomérases sont généralement des protéines qui atténuent la tension topologique de l’ADN en supprimant chaque superenroulement positif et dommageable, c’est-à-dire le sur-enroulement et le sous-enroulement associé au brin d’ADN par rapport à son état relâché.

Les auteurs de la recherche montrent que la topoisomérase TOP2A soulage le surenroulement négatif chez les commerçants de gènes, entraînant ainsi une augmentation du nombre de torsions des mèches de cheveux d’ADN dans ces régions. C’est vraiment un obstacle à l’ouverture constante de l’hélice qui empêche notamment l’avance ARN polymérase, restant dans un état d’équilibre prêt à déclencher l’apparition d’un gène dès que nécessaire.

« Les topoisomérases sont envisagées afin de faciliter le service des gènes, mais nos recherches montrent que TOP2A fonctionne dans les parties promotrices de gènes comme c-FOS [whose codified protein is involved in cell proliferation] les faire taire et créer un cadre topologique qui facilite une activation rapide pour répondre rapidement aux stimuli », explique Cortés.

Les auteurs de l’étude soulignent la possibilité que l’ADN superenroulé puisse avoir diverses autres fonctions, telles que l’assistance à une construction tridimensionnelle du génome qui permet l’interaction associée aux facteurs de régulation de l’expression génique.

Le superenroulement GÉNÉTIQUE en tant que système de législation génique pourrait être particulièrement approprié pour les processus naturels fondamentaux qui nécessitent un recâblage substantiel des programmes d’expression génique, tels que la différenciation cellulaire ou même la reprogrammation, ou la transformation et le développement de la croissance.

«Notre fonction ouvre une voie lorsque vous utilisez des inhibiteurs de la topoisomérase en tant que modulateurs dans ces procédures et réactions cellulaires, et même en tant que thérapies contre les tumeurs malignes», ajoute Cortés.

Recherche : « La topoisomérase IIα limite la transcription en imposant la pause du promoteur-proximal » simplement par Andrés Herrero-Ruiz, Pedro Manuel Martínez-García, José Terrón-Bautista, Gonzalo Millán-Zambrano, Jenna Ariel Lieberman, Silvia Jimeno-González plus Felipe Cortés-Ledesma , le 13 avril 2021, Avis sur les cellules .
DOI : 10. 1016/j. celrep. 2021. 108977

La recherche a été financée par le ministère espagnol associé à la science et au progrès, l’institut de santé Carlos 3, le gouvernement fédéral d’Andalousie, les autorités de recherche européennes et l’organisation espagnole contre le cancer.

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