Des scientifiques de l’EPFL ont contribué à l’élaboration du catalogue le plus complet à ce jour des préférences de liaison entre facteurs de transcription humains et ADN. Ces protéines jouent un rôle essentiel dans la régulation des gènes : elles reconnaissent certaines séquences du génome et contribuent à déterminer quand, où et dans quelles cellules les gènes sont activés.
L’enjeu est majeur, car toutes les cellules d’un organisme possèdent quasiment le même ADN, mais ne l’interprètent pas de la même manière. Une cellule du cerveau, du muscle ou du système immunitaire se distingue en grande partie par la façon dont elle lit ses instructions génétiques. Or, malgré environ 1’600 facteurs de transcription dans le génome humain, beaucoup restaient encore mal caractérisés.
Dans une étude publiée dans Nature et dirigée par l’Université de Toronto, les chercheurs ont combiné cinq plateformes expérimentales et des analyses computationnelles, réalisant plus de 4’800 expériences. Ils ont identifié les motifs de liaison de 177 facteurs de transcription peu connus et ajouté 130 nouveaux motifs au répertoire de la régulation génique humaine.
Le laboratoire de Bart Deplancke à l’EPFL a joué un rôle central dans ce « Codebook ». Dans une étude complémentaire publiée dans Nature Communications, son équipe a aussi développé meSMiLE-seq, une méthode microfluidique permettant de comparer, dans une même expérience, la liaison des facteurs de transcription à l’ADN méthylé ou non méthylé.
Ces travaux montrent que les cellules ne lisent pas seulement les lettres de l’ADN. Elles interprètent aussi des annotations chimiques, comme la méthylation, qui peuvent modifier le sens des instructions génétiques et aider à mieux comprendre le développement, le vieillissement ou certaines maladies comme le cancer.