Des chercheurs ont découvert qu’une protéine appelée Mrc1 joue un rôle crucial dans la préservation de l’identité cellulaire lors de la division et de la croissance. Cette découverte pourrait avoir des implications importantes pour la compréhension de maladies comme le cancer et le processus de vieillissement.
L'étude, publiée dans la revue Cellulemarque une avancée dans le domaine de l’épigénétique et de son impact sur la santé et la maladie.
L'épigénétique, qui étudie la manière dont les gènes sont activés ou désactivés sans modifier l'ADN lui-même, est au cœur de ce processus. Elle implique des marqueurs chimiques sur l'ADN et des protéines appelées histones, qui aident à gérer l'activité des gènes. Les marqueurs doivent être transmis avec précision lorsque les cellules se divisent, afin que les nouvelles cellules fonctionnent exactement comme leurs cellules mères.
Les recherches, menées par les professeurs Geneviève Thon et Anja Groth de l'Université de Copenhague, ont montré que le gène Mrc1 est essentiel à cette transmission héréditaire. Au cours de la division cellulaire, le gène Mrc1 veille à ce que les histones, qui portent ces marqueurs chimiques, soient réparties de manière uniforme entre les deux nouvelles copies de l'ADN, préservant ainsi l'identité et la fonction de la cellule.
« Pendant mon doctorat au département de biologie, nous savions que cette protéine était importante pour maintenir l'état hétérochromatique dans les cellules. Nous avions une bonne idée de son fonctionnement, mais même si nous disposions de données expérimentales, nous n'avions pas les outils dans notre laboratoire pour le confirmer au niveau moléculaire », explique Sebastian Charlton, aujourd'hui postdoctorant au Centre de recherche sur les protéines de la Fondation Novo Nordisk (CPR), qui est le premier auteur conjoint de l'étude.
Pour obtenir ces outils, le Dr Charlton s'est associé au professeur adjoint Valentin Flury, également du CPR, et à d'autres chercheurs de divers instituts. Leur collaboration a non seulement confirmé leurs idées initiales, mais a également révélé un surprenant double rôle de Mrc1.
Lors de la copie de l'ADN au cours de la division cellulaire, les histones et leurs marqueurs chimiques doivent être transférés correctement vers les nouveaux brins d'ADN filles pour être transmis aux cellules filles. Mrc1 s'avère être un régulateur principal de cette étape de l'hérédité épigénétique, contrôlant la transmission des histones aux deux nouveaux brins filles. Mrc1 le fait en liant les histones seules et avec une autre protéine appelée Mcm2. Cela permet de préserver la mémoire cellulaire des gènes à activer ou à désactiver.
Le silençage de certains gènes est compromis
Leurs expériences ont révélé que les mutations du gène Mrc1 perturbent le transfert correct des histones, entraînant une perte de cette information épigénétique cruciale et affectant l'identité cellulaire. Lorsque le gène Mrc1 est muté, le silençage de certains gènes est compromis, ce qui illustre l'importance des histones dans le transport et la transmission de l'information épigénétique.
Cette découverte a de vastes implications, car il est essentiel de maintenir la stabilité du paysage épigénétique pour le bon fonctionnement de toutes les cellules du corps. Les problèmes liés à ce processus peuvent entraîner des maladies comme le cancer et contribuer au vieillissement, où le paysage épigénétique se détériore avec le temps.
Je ne pense pas que nous puissions encore évaluer le plein potentiel de notre découverte, mais nous avons révélé un mécanisme très fondamental qui maintient l'identité cellulaire et qui, s'il peut être manipulé, pourrait avoir des implications importantes pour la recherche médicale future.
Valentin Flury, professeur adjoint, Centre de recherche sur les protéines de la Fondation Novo Nordisk (CPR)
