Des chercheurs du programme d'épigénétique et de biologie du cancer du Bellvitge Biomedical Research Institute (IDIBELL), dirigé par le Dr Àlex Vaquero, ont élucidé le rôle des protéines HP1 en relation avec la structure de la chromatine et la stabilité du génome, distinguer différentes fonctions basées sur la présence de différentes variantes de cette protéine. L'oeuvre, Publié dans Rapports de cellule , a été réalisée en collaboration avec d'autres groupes de recherche en Europe et aux États-Unis.

Le matériel génétique est organisé dans le noyau de la cellule sous forme de chromatine, une structure constituée principalement de molécules d'ADN associées à des histones et à d'autres protéines. La chromatine se trouve dans deux états clairement différenciables lorsque la cellule ne se divise pas :l'euchromatine (moins condensée) et l'hétérochromatine (plus condensée). La protéine d'hétérochromatine 1 (HP1) est un composant structurel de l'hétérochromatine qui existe sous trois variantes ou isoformes différentes :HP1α, HP1β et HP1γ. Une grande partie de l'activité de ces isoformes semble être redondante.

Dans un précédent ouvrage publié en début d'année par la revue Épigénétique , L'équipe du Dr Vaquero a montré que, contrairement à la croyance précédente, dans des conditions de stress oxydatif tel que celui impliqué dans des maladies telles que le cancer, Parkinson et Alzheimer, ainsi qu'en vieillissant, les trois variantes de HP1 jouent des rôles différents en maintenant la stabilité et en établissant différents niveaux de compactage de la chromatine. Spécifiquement, les trois isoformes établissent des relations fonctionnelles différentielles avec la méthyltransférase Suv39h1, une enzyme clé dans le contrôle épigénétique du génome.

Dans cette nouvelle étude publiée dans Rapports de cellule , les chercheurs ont étudié le rôle régulateur de HP1α, HP1β et HP1γ en relation avec l'hétérochromatine péricentrique, qui délimite la zone du centromère ou le point de jonction entre les chromatides sœurs d'un chromosome. Ces régions jouent un rôle structurel clé dans le génome, et leur altération est associée à une instabilité génomique, les aberrations chromosomiques et les maladies humaines telles que le cancer. Dans une série d'expériences avec des fibroblastes embryonnaires de souris (MEF), les chercheurs montrent que la perte spécifique de HP1α entraîne une plus grande présence des marques épigénétiques H4K20me3 et H3K27me3, directement lié à l'hypercompaction de la chromatine; d'autre part, la perte de HP1β entraîne une augmentation du CTCF dans la zone d'étude, un facteur de transcription clé dans la régulation de l'architecture de la chromatine.

Ainsi, sur la base de l'interaction secondaire qu'ils génèrent avec d'autres protéines et enzymes, différentes protéines HP1 pourraient jouer un rôle différentiel dans l'organisation des domaines de la chromatine. Le Dr Vaquero dit, "HP1α maintiendrait, avec le CTCF, la structure interne de l'hétérochromatine périphérique en contrôlant la distribution de H4K20me3 et H3K27me3. Cette découverte étend nos connaissances actuelles sur l'organisation du génome, offrant une nouvelle perspective concernant le rôle des isoformes HP1 et leur relation fonctionnelle avec la structure et la stabilité de l'hétérochromatine. , Dommages à l'ADN, aberrations chromosomiques, mort cellulaire, cancer et vieillissement, les deux études de recherche fondamentale pourraient potentiellement ouvrir la voie à une meilleure compréhension de ces processus liés à de nombreuses maladies.