Des « reservistes » pour remplacer les genes

L’Institut Weizmann a developpe une methode permettant de traiter les metastases osseuses du cancer de la prostate. Le D^r Yitzhak (Tzachi) PILPEL et les doctorants Ran KAFRI et Arren BAREVEN, du departement de Genetique moleculaire de l’Institut Weizmann, savaient deja, grace a des travaux anterieurs, que jusqu’a 80% des genes de levure, un modele couramment utilise pour la recherche genetique, ont des remplacants potentiels dans differents endroits du genome. Bien que ceux-ci ne soient pas identiques au gene original, ils produisent une proteine suffisamment proche pour remplir les conditions requises. De nombreux chercheurs pensaient qu’aussi bien les substituts genetiques que le gene principal etaient exprimes simultanement de maniere a fournir a l’organisme les quantites de proteines necessaires. Mais le D^r PILPEL et son groupe ont montre que, lorsque le gene original fonctionne normalement, les autres jouent a leurs propres jeux. C’est seulement lorsque le gene est endommage ou efface que les remplacants sont appeles sur les lieux ou ils vont jouer aussi bien que possible. Les chercheurs sont arrives a cette conclusion apres avoir analyse les donnees d’une quarantaine de recherches sur les cellules de la levure effectuees par differents groupes scientifiques dans le monde. Grace a l’utilisation de techniques bioinformatiques (traitements de pointe de donnees d’informations biologiques) capables d’identifier les modeles et les tendances dans l’enorme flux de donnees fourni par ces etudes, et grace au sequencage du genome de la levure, ils ont pu suggerer un mecanisme « d’entrainement » permettant de savoir quand il faut envoyer des remplacants. Cet entrainement est un mecanisme de « feed-back » base sur les matieres premieres utilisees par les genes pour produire les proteines. Lorsqu’un gene travaille a plein regime, il utilise la plus grande partie de ses matieres premieres, en laissant tres peu dans leur etat original. Mais s’il ne produit pas de quantites suffisantes de proteines, ou s’il produit des proteines defectueuses, une grande partie des matieres premieres devient inutile. Les matieres premieres laissees pour compte activent un groupe special de proteines qu’on appelle facteurs de transcription dont le role est d’inhiber des genes. Les facteurs de transcription se lient alors aux genes de remplacement et les activent. Pourquoi les genes doivent-ils produire des proteines suffisamment ressemblantes pour faire des remplacements, mais assez dissemblables pour ne le faire qu’imparfaitement ? Le groupe du D^r PILPEL suggere que les petites variations entre les genes echangeables, comme les conditions qui provoquent leur activation, assignent a chacun sa propre fonction. Ces differences de leurs fonctions les rendent assez importants pour etre preserves par l’evolution, tout en leur permettant, en cas de necessite, de remplacer un gene dans une autre equipe. Sources : Cet article est issu du communique de presse de l’Institut Weizmann, Mars 2005