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Observer les mouvements des gènes in vivo
La protéine fluorescente (GFP) est fixée à une protéine TALE, elle-même fixée à la séquence d’ADN. ©Yusuke Miyanari
6 octobre 2013
Certaines régions de notre ADN sont très mobiles. Leurs mouvements dynamiques au sein même du noyau des cellules rendent ainsi accessibles ou non les gènes et font donc partie intégrante des mécanismes de contrôle de leur expression. Etre capable d’observer l’organisation et les mouvements du génome dans le temps et l’espace serait donc un atout majeur pour comprendre les processus qui en découlent pour la régulation des gènes. L’équipe de Maria-Elena Torres-Padilla vient de développer une méthode très prometteuse dans ce domaine, parvenant même à marquer puis suivre des gènes parentaux au cours de divisions cellulaires. Ces résultats sont publiés le 4 octobre dans la revue Nature Structural & Molecular Biology.
De la mobilité des gènes
Dans le noyau cellulaire, l’ADN est très dynamique. Il est déjà connu que selon leur positionnement physique au sein du noyau, les gènes peuvent être actifs ou inactifs. La façon dont l’ADN est organisé physiquement est donc un élément décisif pour sa propre expression, et détermine si les gènes sont actifs ou non. Mieux comprendre la dynamique du génome au sein du noyau est une étape primordiale pour une compréhension totale de notre génome et des mécanismes d’activation ou de répression de l’expression des gènes.
Visualiser les mouvements des gènes grâce à la méthode TGV
Découverts chez les bactéries, les protéines TALE sont des protéines de liaison à l’ADN « artificielles », capables de cibler une séquence d’ADN spécifique au sein d’une cellule. Utilisée depuis 2009, cette technologie était pour le moment appliquée avec des nucléases afin de couper avec précision un ADN cible. Le travail mené par l’équipe de Maria-Elena a consisté en l’utilisation de la technologie TALE pour marquer une séquence du génome et visualiser son mouvement in vivo. Ils sont en effet parvenus à fusionner une protéine fluorescente verte, la GFP (green fluorescent protein) à une protéine TALE, permettant ainsi d’observer la localisation de séquences d’ADN spécifiques au sein même du noyau de cellules vivantes. Cette méthode appelée TGV (TALE‐mediated Genome Vizualisation) a montré les résultats espérés et a permis de suivre l’ADN cible marqué en temps réel.
Observer le devenir des allèles mâles et femelles après la fécondation
Toutes nos cellules contiennent deux lots complets de chromosomes, l’un provenant notre mère, l’autre de notre père. La technologie TGV a été utilisée par l’équipe pour marquer spécifiquement les chromosomes provenant du père ou de la mère, et suivre ainsi leur localisation au fil des différentes divisions cellulaires. Les vidéos sont saisissantes et ouvrent d’importantes perspectives pour l’étude approfondie de l’expression des allèles parentaux, et notamment découvrir s’ils se comportent et sont exprimés de la même façon ou non.
