La fonction du génome humain est soutenue par le stockage de l’information génétique dans l’ADN.  Watson et Crick nous ont illustré cet AND comme étant une molécule structurée en double hélice, c’est d’ailleurs la seule image qui nous vient tous à l’esprit.

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Dernièrement, une nouvelle structure d’ADN a été découverte sur des cellules vivantes. Des noeuds à quatre brins, au lieu de deux, appelés ‘’i-motifs’’ existent et constituent une forme secondaire d’ADN.

Des techniques précises mises en jeu

Les i-motifs n’étaient jusque là visibles que dans des conditions artificielles et à pH élevé, ils ont d’abord été identifiés en 1993 comme des réarrangements chimiques en réponse à l’acidité contrôlée in vitro.

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L’étude publiée ce mois dans  Nature Chemistry, démontre la formation in vivo de telles structures.
« Cette nouvelle recherche nous rappelle que des structures d’ADN totalement différentes existent et pourraient bien être importantes pour nos cellules. » explique le chercheur Daniel Christ de l’Institut Garvan de recherche médicale en Australie.

Afin d’obtenir ces résultats, les scientifiques ont généré et caractérisé un fragment d’anticorps (iMab) qui reconnaît, grâce à des techniques d’immunofluorescence, les structures i-motif avec une grande sélectivité et une haute affinité, ce qui a permis leur détection dans les noyaux des cellules humaines.

« Ce qui nous a le plus excités, c’est que nous puissions voir les taches vertes – les i-motifs – apparaître et disparaître avec le temps, nous savons qu’elles se forment, se dissolvent et se reforment », explique le premier auteur de l’étude, Mahdi Zeraati.

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Zeraati et al., Nat Chem, 2018

Les structures i-motifs jouent un rôle clé

L’étude rapporte que ces structures sont formées dans les régions régulatrices du génome humain, y compris les promoteurs et les régions télomériques (segments protecteurs faits d’ADN non codant, situés aux extrémités de chaque brin et impliqués dans la longévité et la maladie). Elles fourniraient de ce fait, des rôles régulateurs clés dans le génome.

« Il semble probable qu’ils sont là pour aider à activer ou désactiver les gènes, et font qu’un gène soit activement lu ou non. » a déclaré Mahdi Zeraati.

Ces structures apparaissent uniquement à des moments précis du cycle cellulaire, selon le coauteur Daniel Christ, cette nature transitoire aide à expliquer pourquoi les i-motifs étaient si difficiles à détecter auparavant et confirme que leur formation est tout sauf aléatoire.

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En conclusion, la présence de ces nœuds influe probablement sur l’expression d’un gène, en intervenant dans la phase de sa lecture ou de sa traduction. L’équipe qui a mené l’étude juge que de futures recherches pourraient mieux déceler le rôle du i-motif dans le fonctionnement cellulaire normal et déterminer son rôle éventuel dans le développement de certaines maladies telles que le cancer.


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