Facteurs pionniers et grammaire des enhancers

Dans ce troisième cours, le Pr Denis Duboule décrit les approches pour identifier les séquences enhancers par profilages épigénétiques et analyse de l’accessibilité de la chromatine. L’évolution de ces technologies est décrite avec quelques exemples de leur application. Ces approches soulèvent la question de l’attribution de telle ou telle séquence enhancer à un ou des gènes cibles particuliers. Pour répondre à cette question, les technologies de capture de conformations chromosomiques sont également présentées, avec la description et définition des domaines d’association topologique (TADs), qui reflète un niveau structurel de la chromatine. Ces domaines correspondent souvent à de grands domaines de régulations (paysages de régulations) comportant à la fois des gènes cibles et les enhancers qui les régulent, de façon à maximiser les contacts entre ces différents éléments. À cette occasion, l’exemple du cluster de gènes architectes HoxD est présenté. Cet exemple introduit à la notion de régulation à grande distance, qui est dès lors illustrée par un cas de figure historique, à savoir la régulation du gène sonic hedgehog (Shh) par une séquence de régulation (ZRS) se trouvant localisée à 1 mégabase de son gène cible et à l’intérieur de l’intron d’un autre gène (lmbr1). Le contact enhancer-promoteur nécessaire se produit en partie grâce au domaine topologique qui contient ces différentes séquences et également à l’aide de sites d’ADN liés par la protéine CTCF.