Une carte du génome humain relie l’ARN intégré à l’enroulement de l’ADN

Près des endroits où les cellules commencent à lire les gènes, des chercheurs de Georgia Tech ont observé un schéma à l’intérieur de l’ADN : de petits éléments constitutifs de l’ARN se regroupent près des gènes actifs. Dirigée par la professeure Francesca Storici, l’équipe a produit la première carte complète de ces fragments intégrés dans l’ensemble du génome humain, une carte qu’elle appelle le « ribome » nucléaire humain.

Ces fragments sont connus sous le nom de ribonucléotides. L’ADN et l’ARN restent normalement séparés, mais des ribonucléotides peuvent s’intégrer à l’ADN au cours de processus ordinaires comme la réplication et la réparation. Jusqu’à présent, les scientifiques savaient qu’ils étaient présents, sans disposer d’une vue d’ensemble de leur emplacement dans le génome ni savoir s’ils avaient une fonction autre que celle de créer un problème à éliminer.

La nouvelle carte modifie cette vision. Les ribonucléotides intégrés se concentrent près des points de départ des gènes actifs, là où les cellules commencent à convertir les instructions génétiques en ARN. Leur abondance augmente avec l’activité d’un gène et se concentre dans les régions soumises à la plus forte contrainte physique en raison de leur accès et de leur utilisation répétés.

Les chercheurs ont trouvé des indices montrant que le traitement de ces fragments intégrés semble modifier directement le superenroulement de l’ADN, c’est-à-dire la façon dont l’ADN se tord et s’enroule. Cela relie la composition chimique de la molécule à son organisation physique et à la transcription — le processus de lecture d’un gène — dans ces mêmes régions actives.

Concrètement, le résultat immédiat est une carte de recherche permettant d’étudier les interactions entre la structure du génome, l’activité des gènes et la maintenance de l’ADN. La possibilité médicale à plus long terme est plus incertaine : ces travaux pourraient à terme contribuer à expliquer de rares maladies auto-immunes associées à des défaillances dans l’élimination de l’ARN intégré. L’étude ouvre cette piste de recherche, mais ne transforme pas encore cette découverte en traitement.