Étude des caractéristiques de régulation génétique pendant la mitose

Les cellules prolifératives subissent des changements majeurs pendant la mitose, allant de modifications moléculaires de leurs constituants à des changements morphologiques, qui garantissent tous que les cellules filles reçoivent un complément génomique complet. Ces processus exigent un coût élevé en termes de régulation génétique : les facteurs de transcription (FT) sont généralement expulsés de leurs cibles ADN ; la transcription est silencieuse ; l'enveloppe nucléaire se décompose ; l'organisation 3D de la chromatine est radicalement modifiée et se compacte complètement sous la forme de bâtonnets chromosomiques condensés. Cela pose le problème de savoir comment les cellules filles réactivent, lors de l'interphase suivante, l'ensemble approprié de gènes leur permettant de conserver leur identité. Traditionnellement, on pense que la mémoire de la régulation génétique pourrait être transmise par la mitose ; cependant, la nature moléculaire et les propriétés de cette mémoire restent mal comprises. Nous apportons ici un nouvel éclairage sur ce concept en étudiant les changements épigénomiques qui se produisent pendant la mitose dans les cellules souches embryonnaires de souris, en nous concentrant sur les TF, les modifications des histones, le positionnement des nucléosomes et leurs relations avec la dynamique transcriptionnelle post-mitotique. Nos analyses détaillées identifient deux types d'informations épigénétiques : l'une qualitative, importante pour marquer les éléments régulateurs actifs par opposition aux éléments inactifs, et principalement basée sur la méthylation des histones ; l'autre quantitative, codant la vitesse et la force de la réactivation du génome, et basée sur l'acétylation des histones et la rétention de la liaison des facteurs de transcription. Nous fournissons ainsi une vue d'ensemble des rudiments moléculaires qui sont préservés pendant la mitose afin d'informer les cellules filles non seulement de l'ensemble des gènes actifs, mais aussi de leurs niveaux d'expression. Cette étude aura donc un impact sur notre compréhension des mécanismes contrôlant la régulation génétique au cours des processus prolifératifs normaux et pathologiques, tels que le développement ou le cancer.