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a) Représentation schématique du nucléosome montrant la place des histones de cœur et de liaison par rapport à l’ADN.



b) Schéma de la distribution des sous-types des histones H1 sur une portion d’ADN comportant des séquences régulatrices

The Genomic Landscape of the Somatic Linker Histone Subtypes H1.1 to H1.5 in Human Cells.

Izzo A, Kamieniarz-Gdula K, Ramírez F, Noureen N, Kind J, Manke T, van Steensel B, Schneider R.

Cell Rep 5 juin 2013


6 juin 2013

L’équipe de Robert Schneider à l’IGBMC, en collaboration avec le groupe de Bas van Steensel du Netherlands Cancer Institute, vient de réaliser la première cartographie génomique des histones de liaison H1, chez l’homme. Ils apportent un nouvel éclairage sur la distribution dans le génome de cette famille de protéines et soulignent leur rôle dans l’architecture du noyau. Leurs résultats sont publiés le 6 juin dans la revue Cell Reports.


Des molécules de compactage !

Les histones, présentes dans le noyau des cellules, sont les principaux constituants protéiques des chromosomes. Une structure formée de 2 copies de 4 histones (H3, H4, H2A, H2B) s’associe à l’ADN pour former le nucléosome, brique élémentaire de la chromatine : l'ADN est enroulé autour des histones comme du fil autour d'une bobine (figure a). Un 5ème histone, l’histone de liaison H1, s’y lie et stabilise cette formation, favorisant une compaction plus importante des nucléosomes. Différents degrés de compaction de la chromatine, finement orchestrés au cours de la vie de la cellule, permettent, en effet, une organisation efficace de l’ADN dans l’espace réduit du noyau. Ainsi, par exemple, l’ADN doit être déroulé pour être accessible à l’enzyme qui le copie avant la division cellulaire.


Les histones H1, une famille délaissée.

C’est aux histones de liaison que se sont intéressés les chercheurs. Il en existe 5 sous-types, ou isoformes, chez l’homme, dans les cellules somatiques* : de H1.1 à H1.5.  La fonction de cette famille, et notamment de ses isoformes, reste encore vague ; les histones de cœur du nucléosome accaparant, jusque-là, plus l’attention des scientifiques. Annalizo Izzo s’est penchée sur la question en cartographiant la distribution génomique de ces 5 sous-types dans des cellules humaines. Elle a identifié des régions spécifiques de l’ADN et des sous-compartiments nucléaires auxquels ils s’associent. De nombreuses nouvelles données sont ainsi à disposition de la communauté scientifique.


Vers une meilleure compréhension de la fonction des isoformes…

Les résultats de cette étude montrent que, d’une manière générale, les histones H1 sont moins présentes sur certaines séquences génomiques (figure b) qui sont impliquées dans la régulation des processus dépendants de l’ADN (transcription, réplication). L’isoforme  H1.1 présente, en termes de distribution, un profil de liaison distinct de celui de ses pairs, suggérant une fonction différente. De plus, cette étude souligne un potentiel rôle des isoformes H1 dans l’organisation tridimensionnelle du génome. Des mutations spécifiques de protéines de la famille H1 ont été identifiées dans plusieurs cancers. Il existe, par exemple, une association entre le cancer du côlon et une expression altérée de l’histone  H1.5. L’élucidation des mécanismes qui favorise la liaison de ces sous-types à la chromatine augmentera de manière substantielle notre compréhension de nombreuses maladies et ouvre de nouvelles perspectives pour la prévention et le traitement du cancer.

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