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XACT, un ARN non-codant généré par le chromosome X de l'Homme

Un long ARN non-codant susceptible de contrôler l'activité du chromosome X humain dans un contexte embryonnaire vient d'être mis au jour par l'équipe de Claire Rougeulle au Centre épigénétique et destin cellulaire (CEDC, CNRS/Université Paris Diderot). Cette découverte publiée dans Nature Genetics en association avec le Laboratoire de biométrie et biologie évolutive (CNRS/Université Lyon 1) et l'Institut André Lwoff (CNRS/Inserm/Université Paris Sud) devrait avoir un impact majeur, non seulement dans le domaine de l'inactivation du chromosome X, mais plus généralement dans les domaines de l'épigénétique et des ARNs non-codant.

Les mammifères femelles ont beau posséder deux chromosomes X, l'activité simultanée des deux n'est pas compatible avec la survie de l'individu. Ainsi, l'un des deux chromosomes se trouve sous une forme inactive dans la très grande majorité des cellules et ce, dès le tout début du développement. Ce processus prend place chez tous les mammifères mais pour l'instant, c'est essentiellement la souris qui a servi de modèle d'étude et permis d'identifier certains des mécanismes et acteurs mis en jeu. On sait maintenant que l'inactivation du chromosome X, paradigme des régulations dites épigénétiques, est contrôlée par un ensemble d'ARNs non-codants, ces molécules qui ne produisent pas de protéines mais qui jouent des rôles essentiels dans bon nombre de mécanismes biologiques. Xist est en particulier l'ARN clé du processus. Il possède la propriété, jusque-là unique, de recouvrir le chromosome à partir duquel il est transcrit, pour ensuite induire son inactivation.

Grâce à des techniques de pointe de séquençage à grande échelle, les chercheurs ont identifié un nouvel ARN non-codant produit par le chromosome X humain. De manière étonnante, cet ARN est capable de recouvrir le chromosome X actif, offrant une image en miroir à XIST qui lui, recouvre le chromosome X inactif. Ce transcrit baptisé XACT pour « X-active coating transcript » n'est présent que dans les états embryonnaires précoces durant lesquels l'inactivation se met en place. Il semble de plus spécifique à l'espèce humaine et n'a notamment pas été retrouvé chez la souris. Ces données laissent penser que XACT pourrait être impliqué dans le contrôle particulier de l'activité des chromosomes X chez l'Homme. En effet, si l'étude de la souris a permis de déchiffrer les fondements moléculaires de l'inactivation du chromosome X, plusieurs données récentes indiquent que ce modèle est imparfait et que des divergences importantes existent avec l'espèce humaine.

Les ARNs non-codants, autrefois considérés comme la portion congrue de notre génome, sont maintenant clairement reconnus comme des constituants essentiels de nos cellules. Même si peu d'entre eux ont été étudiés de manière fonctionnelle, ces ARNs non-codants sont généralement associés à des processus de répression génique. Ainsi, la découverte d'un ARN non-codant qui décore un chromosome actif représente à plusieurs égards une percée majeure pour notre compréhension du rôle des ARNs non-codants dans le contrôle de l'expression génique et dans la diversité des régulations épigénétiques au cours de l'évolution.

Figure : L'ARN de XACT (en rouge) et celui de XIST (en vert) recouvrent respectivement le chromosome X actif et le chromosome X inactif. Les noyaux sont colorés en bleu et la barre blanche indique l'échelle (5 µm). © CEDC, Céline Vallot

Références :

  • XACT, a long non-coding transcript coating the active X chromosome in human pluripotent cells, Céline Vallot, Christophe Huret, Yann Lesecque, Alissa Resch, Noufissa Oudrhiri, Annelise Bennaceur-Griscelli, Laurent Duret, Claire Rougeulle, Nature Genetics (2013), doiI:10.1038/ng.2530.

Contacts :

  • Claire Rougeulle
    Centre épigénétique et destin cellulaire (CEDC)
    UMR7216 CNRS/Université Paris Diderot
    Université Paris Diderot
    Bâtiment Lamarck, Case 7042
    35 Rue Hélène Brion
    75205 Paris Cedex 13