CGM - Département Expression des Gènes

Régulation transcriptionnelle et ubiquitylation chez la levure

Responsable : Laurent KURAS

  MàJ : 14/10/11

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Thématiques de recherche

La régulation de l’expression génique fait intervenir des centaines d’activateurs de transcription qui chacun reconnaissent et activent la transcription de gènes spécifiques. Les activateurs permettent de stimuler l’assemblage et l’activité de la machinerie d’initiation transcriptionnelle contenant l’ARN polymérase II et les facteurs généraux (TFIIB, IID, IIE, IIF et IIH ; voir Figure 1). Dans les modèles actuels, les activateurs sont supposés agir par l’intermédiaire de coactivateurs. Il existe deux grands types de coactivateurs : ceux qui agissent sur la structure de la chromatine, soit en changeant l’emplacement des nucléosomes le long de la fibre d’ADN, soit en modifiant la structure chimique des histones constituant les nucléosomes ; et ceux qui agissent directement sur la machinerie d’initiation transcriptionnelle, comme par exemple le Médiateur de transcription ou les TAF présents au côté de la TBP au sein de TFIID.

Nos recherches utilisent la levure Saccharomyces cerevisiae comme organisme modèle et ont pour but de mieux comprendre le mécanisme de l’activation transcriptionnelle, notamment comment les activateurs agissent et comment ils sont régulés en fonction des conditions environnementales.

Notre premier axe de recherche concerne le Médiateur de transcription, un complexe protéique regroupant plus de 20 sous-unités découvert au début des années 1990 chez la levure et retrouvé ensuite chez les animaux et l’homme. On sait aujourd’hui que le Médiateur est un coactivateur de première importance indispensable au bon fonctionnement cellulaire. Cependant, de nombreuses questions continuent à se poser sur son rôle exact dans le processus transcriptionnel et aussi sur la façon il agit exactement sur la mise en place et le fonctionnement de la machinerie d’initiation transcriptionnelle. Nos recherches abordent ces questions en exploitant les possibilités offertes par la levure, à la fois sur le plan de la génétique, de la biologie moléculaire et de la génomique fonctionnelle.

Notre second axe de recherche s’intéresse à la régulation transcriptionnelle du réseau génique assurant chez la levure la biosynthèse des deux acides aminés soufrés, la cystéine et la méthionine. Ce réseau (appelé réseau MET) compte une vingtaine de gènes, dispersés à travers le génome, dont la transcription est régulée précisément en fonction de la quantité de soufre organique disponible dans le milieu. Nous utilisons le réseau MET comme système modèle pour étudier par quels mécanismes moléculaires la cellule parvient à réguler de façon coordonnée l’expression de gènes impliqués conjointement dans un même processus. Nous savons déjà que l’activation du réseau MET fait intervenir un activateur, Met4, et quatre auxiliaires de liaison à l’ADN, Cbf1, Met28, Met31 et Met32 (voir Figure 2). Nous savons également que l’activité de Met4 est régulée par ubiquitylation via le complexe ubiquitine-ligase SCF^Met30. Actuellement, nos recherches se concentrent plus particulièrement sur les coactivateurs impliqués au côté de Met4 dans la régulation du réseau MET, notamment les coactivateurs qui agissent sur la structure de la chromatine.

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