Le bruit des cellules : un mécanisme, deux modèles
Dans les cellules, la lecture de l’information génétique ne se fait pas continûment, mais de manière stochastique et intermittente. Ce phénomène, appelé bruit d’expression, joue un rôle clé dans des nombreuses situations en biologie. Il est responsable du rebond de la charge virale lorsque la trithérapie VIH est arrêtée mais il est aussi incontournable lors du développement embryonnaire. Dans ces deux articles, publiés conjointement dans la revue Nature Communications, les scientifiques ont utilisé le marquage de l’ARN messager et un traitement mathématique novateur pour montrer que la modulation du bruit d’expression dans les cellules infectées avec le VIH et dans les embryons de drosophile utilise un mécanisme commun, la pause proximale au promoteur de l’ARN polymérase Pol II.
Les chercheuses et chercheurs de l'IGMM et du LPHI ont étudié in vivo les "stop and go" de l'expression des gènes dans les embryons de drosophiles et in vitro sur des cellules vivantes infectées par le VIH. En utilisant un modèle mathématique, elles et ils ont pu "rendre visible l’invisible" et démontré que la pause de la RNA polymérase est facultative et stochastique, contribuant ainsi à l’intermittence de l’expression génétique.
Références
Quantitative imaging of transcription in living Drosophila embryos reveals the impact of core promoter motifs on promoter state dynamics.
Pimmett V, Dejean M, Fernandez C, Trullo A, Bertrand A, Radulescu O and Lagha M
Nature Communications. 23 juillet 2021. https://doi.org/10.1038/s41467-021-24461-6
Stochastic pausing at latent HIV-1 promoters generates transcriptional bursting
Katjana Tantale, Encar Garcia-Oliver, Marie-Cécile Robert, Adèle L'Hostis, Yueyuxiao Yang, Nikolay Tsanov, Rachel Topno, Thierry Gostan, Alja Kozulic-Pirher, Meenakshi Basu, Vera Slaninova, Jean-Christophe Andrau, Florian Mueller, Eugenia Basyuk, Ovidiu Radulescu, Edouard Bertrand
Nature Communications 23 juillet 2021. https://doi.org/10.1038/s41467-021-24462-5