Une équipe du Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research, à Bâle, a identifié un mécanisme clé qui aide les cellules à organiser le génome avant même l’activation de certains gènes du développement facial. Publiée dans Nature Communications, l’étude montre que les protéines Polycomb, déjà connues pour leur rôle dans la répression des gènes, participent aussi à l’organisation tridimensionnelle de l’ADN.
Les chercheurs du groupe de Filippo Rijli se sont intéressés aux cellules de la crête neurale crânienne, des cellules embryonnaires migratrices qui contribuent à former le nez, la mâchoire, les oreilles et la gorge. Pour que ces structures apparaissent correctement, les bons gènes doivent s’activer au bon endroit et au bon moment. Or, les « interrupteurs » ADN qui contrôlent ces gènes, appelés enhancers, se trouvent souvent très loin d’eux dans le génome.
L’étude montre que Polycomb agit comme un échafaudage moléculaire : avant l’activation des gènes, ces protéines rapprochent déjà certains gènes de régions ADN distantes qui pourront ensuite les contrôler. Lorsque les cellules arrivent à destination et reçoivent des signaux locaux, cette architecture se réorganise pour permettre l’activation des programmes nécessaires à la formation des structures du visage.
Lorsque les chercheurs ont supprimé Ezh2, un composant essentiel de Polycomb, ce réarrangement a échoué : certains gènes se sont activés au mauvais endroit, tandis que d’autres n’ont pas réussi à établir les contacts nécessaires avec leurs enhancers. Ces résultats pourraient aider à mieux comprendre les malformations craniofaciales et, plus largement, la manière dont les cellules préparent leur identité pendant le développement.