Protéines du groupe Polycomb - Polycomb-group proteins
Les protéines du groupe Polycomb ( protéines PcG ) sont une famille de complexes protéiques découverts pour la première fois chez les mouches des fruits qui peuvent remodeler la chromatine de telle sorte que l' extinction épigénétique des gènes ait lieu. Les protéines du groupe Polycomb sont bien connues pour faire taire les gènes Hox par modulation de la structure de la chromatine au cours du développement embryonnaire chez les mouches des fruits ( Drosophila melanogaster ). Ils tirent leur nom du fait que le premier signe d'une diminution de la fonction PcG est souvent une transformation homéotique des pattes postérieures vers les pattes antérieures, qui ont un ensemble caractéristique de poils en forme de peigne.
Chez les insectes
Chez la drosophile , les protéines du groupe Trithorax (trxG) et du groupe Polycomb (PcG) (Elles tirent leur nom du fait que le premier signe d'une diminution de la fonction PcG est souvent une transformation homéotique des pattes postérieures vers les pattes antérieures, qui ont un ensemble caractéristique de poils en forme de peigne) agissent de manière antagoniste et interagissent avec les éléments chromosomiques, appelés modules de mémoire cellulaire (CMM). Les protéines du groupe Trithorax (trxG) maintiennent l'état actif d'expression génique tandis que les protéines du groupe Polycomb (PcG) contrecarrent cette activation par une fonction répressive stable sur de nombreuses générations cellulaires et ne pouvant être surmontée que par des processus de différenciation germinale. Les complexes Polycomb Gene ou PcG silencing se composent d'au moins trois types de complexes multiprotéiques Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1), PRC2 et PhoRC . Ces complexes travaillent ensemble pour exercer leur effet répressif. Les protéines PcGs sont conservées au cours de l'évolution et existent dans au moins deux complexes protéiques distincts ; le complexe répressif PcG 1 (PRC1) et le complexe répressif PcG 2–4 (PRC2/3/4). PRC2 catalyse la triméthylation de la lysine 27 sur l'histone H3 (H3K27me2/3), tandis que PRC1 mono-ubiquitine l'histone H2A sur la lysine 119 (H2AK119Ub1).
Chez les mammifères
Chez les mammifères, l'expression des gènes du groupe Polycomb est importante dans de nombreux aspects du développement, tels que la régulation des gènes homéotiques et l'inactivation du chromosome X , en étant recrutée dans le X inactif par l' ARN Xist , le régulateur principal de XCI ou l'auto-renouvellement des cellules souches embryonnaires. La protéine d' annulaire polycomb Bmi1 favorise l'auto-renouvellement des cellules souches neurales. Les mutants nuls murins dans les gènes PRC2 sont mortels embryonnaires tandis que la plupart des mutants PRC1 sont des mutants homéotiques nés vivants qui meurent périnatalement. En revanche, la surexpression des protéines PcG est en corrélation avec la gravité et le caractère invasif de plusieurs types de cancer . Les complexes de noyau PRC1 de mammifères sont très similaires à ceux de la drosophile. Polycomb Bmi1 est connu pour réguler le locus ink4 (p16 Ink4a , p19 Arf ).
La régulation des protéines du groupe Polycomb au niveau des sites de chromatine bivalente est effectuée par des complexes SWI/SNF , qui s'opposent à l'accumulation de complexes Polycomb par éviction dépendante de l'ATP.
Dans les plantes
Chez Physcomitrella patens, la protéine PcG FIE est spécifiquement exprimée dans les cellules souches telles que l' ovule non fécondé . Peu de temps après la fécondation, le gène FIE est inactivé dans le jeune embryon . Le gène Polycomb FIE est exprimé dans les ovules non fécondés de la mousse Physcomitrella patens et son expression cesse après la fécondation dans le sporophyte diploïde en développement.
Il a été démontré que contrairement aux mammifères, les PcG sont nécessaires pour maintenir les cellules dans un état différencié. Par conséquent, la perte de PcG provoque une dédifférenciation et favorise le développement embryonnaire.
Les protéines du groupe Polycomb interviennent également dans le contrôle de la floraison en inhibant le gène Flowering Locus C. Ce gène est un élément central de la voie qui inhibe la floraison chez les plantes et son inactivation pendant l'hiver est soupçonnée d'être l'un des principaux facteurs intervenant dans la vernalisation des plantes .
Voir également
- PRC1
- PRC2
- PHC1
- PHC2
- Hétérochromatine protéine 1 (Cbx)
- IMC1
- PCGF1 , KDM2B
- PCGF2 (Polycomb group RING finger protein 2) ortolog Bmi1
- RYBP
- ANNEAU1
- SUV39H1 (histone-lysine N-méthyltransférase)
- L3mbtl2
- EZH2 ( Améliorateur de Zeste Homolog 2)
- DEED
- SUZ12 (Suppresseur de Zeste 12)
- Jarid2 (jumonji, domaine interactif riche AT 2)
- Facteur de transcription de silençage RE1 (REST)
- RNF2
- CBFβ
- AA1
- chromatine bivalente
Les références
Lectures complémentaires
- Schuettengruber B, Bourbon HM, Di Croce L, Cavalli G (septembre 2017). « Régulation du génome par Polycomb et Trithorax : 70 ans et comptage » (PDF) . Cellule . 171 (1) : 34-57. doi : 10.1016/j.cell.2017.08.002 . PMID 28938122 . S2CID 43165761 .
- Di Croce L, Helin K (2013). « Régulation transcriptionnelle par les protéines du groupe Polycomb ». Nature Biologie structurale et moléculaire . 20 (10) : 1147–55. doi : 10.1038/nsmb.2669 . PMID 24096405 . S2CID 2681793 .
- Simon JA, Kingston RE (2013). "Occuper la chromatine : mécanismes Polycomb pour atteindre les cibles génomiques, arrêter le trafic transcriptionnel et rester sur place" . Cellule moléculaire . 49 (5) : 808-24. doi : 10.1016/j.molcel.2013.02.013 . PMC 3628831 . PMID 23473600 .
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- Schwartz YB, Pirrotta V (janvier 2007). « Mécanismes de silençage polycomb et gestion des programmes génomiques ». Avis sur la nature. Génétique . 8 (1) : 9-22. doi : 10.1038/nrg1981 . PMID 17173055 . S2CID 28227227 .
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Liens externes
- "protéines du groupe polycomb" . Humpath.com.
- La page Polycomb et Trithorax du laboratoire Cavalli Cette page contient des informations utiles sur les protéines Polycomb et trithorax, sous la forme d'une introduction, des liens vers des revues publiées, la liste des protéines Polycomb et trithorax, des diapositives PowerPoint illustratives et un lien vers un navigateur de génome montrant la distribution à l'échelle du génome de ces protéines chez Drosophila melanogaster .
- Gènes de drosophile en développement : groupe Polycomb dans la base de données des gènes Homeobox
- Organisation de la chromatine et groupes Polycomb et Trithorax dans The Interactive Fly
- polycomb+group+proteins à la National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH) des États-Unis