Une protéine qui dénoue l’ADN au rythme de l’horloge biologique

Des chercheurs ont montré qu’une protéine appelée Rev-erb, calée sur le rythme circadien (jour/nuit) régulait l’activation de gènes en dénouant des boucles d’ADN dans le foie des souris. L’action sur Rev-erb, impliquée notamment dans le cancer, ouvre de nouvelles possibilités.

Les gènes dont l’activité dépend de notre horloge biologique sont régulés grâce à une protéine qui crée des boucles dans l’ADN : la formation de la boucle active le gène, le relâchement de la boucle l’inactive. Faite sur la souris, cette découverte a été publiée vendredi 9 février 2018 dans la revue Science par des chercheurs américains de la Perelman School of Medicine de l’Université de Pennsylvanie.

Rev-erb, la protéine qui dénoue les boucles d’activation de l’ADN

Cette « protéine horloge », appelée Rev-erb, était connue pour maintenir les cycles quotidiens de l’horloge moléculaire du corps, du métabolisme et même de la santé du cerveau. On sait également qu’elle est sensible au lithium, utilisée pour soigner les troubles bipolaires. Cette fois, l’équipe a démontré que Rev-erb inactivait plusieurs gènes en congédiant les protéines responsables de cette activation. Ces dernières ont pour rôle de mettre en contact des régions « on » et « off », espacées l’une de l’autre sur l’ADN, sous forme de boucle. A l’arrivée de Rev-erb, les protéines responsables de la formation et du maintien de la boucle d’activation sont déstabilisées, la boucle se relâche et les gènes sont alors désactivés. La concentration de Rev-erb est elle-même régulée par le rythme circadien (jour/nuit) : elle atteint son niveau le plus élevé vers 17h dans le foie de la souris, puis diminue vers la tombée de la nuit pour quasiment disparaitre du foie aux alentours de 5 heures du matin.

Schéma du rôle de Rev-erb dans l’expression des gènes. La nuit (à gauche), lorsque la concentration de Rev-erb diminue, les gènes sont activés par des ensembles de protéines qui bouclent le chromosome en regroupant des régions éloignées (bleu et rose). Au cours de la journée (à droite), lorsque les niveaux de Rev-erb augmentent, les ensembles de protéines sont expulsés, provoquant le relâchement de la boucle et la désactivation de l’expression génique.

CANCER, DIABETE ET OBESITE. « Les mécanismes par lesquels Rev-erb » agit « sont susceptibles de s’appliquer à d’autres ‘protéines horloges’« , a déclaré Mitchell A. Lazar, MD, PhD, directeur de l’Institut du diabète, de l’obésité et du métabolisme de Penn, dans un communiqué de l’université. Des études récentes ont en effet lié Rev-erb au cancer et aux maladies cardiovasculaires. L’équipe a pour objectif d’examiner de nouveaux médicaments qui affectent le bouclage chromosomique pour voir comment cela pourrait affecter l’activité des gènes (expression génique) dans les cellules cancéreuses et les tissus autres que le foie. « De nombreuses études, y compris celle-ci, soulignent un lien entre l’horloge interne humaine et des troubles métaboliques tels que l’obésité et le diabète« , a déclaré Lazar. « Les protéines telles que Rev-erb sont les rouages ​​de l’horloge et la compréhension de leur rôle est important pour l’étude de ces maladies et de nombreuses autres. »

Source: https://www.sciencesetavenir.fr/