Dans une cellule, le choix des gènes actifs est un processus critique qui détermine le comportement et la fonction de la cellule. Cette décision est prise par le réseau de régulation de la cellule, constitué de protéines et de molécules qui interagissent entre elles et avec l'ADN pour déterminer quels gènes sont exprimés. Le réseau de réglementation est complexe, mais les chercheurs comprennent mieux son fonctionnement.

La première étape de l’activation des gènes est la liaison des facteurs de transcription à des séquences d’ADN spécifiques appelées promoteurs. Les promoteurs sont situés près du début des gènes et fournissent un site de liaison pour les facteurs de transcription, qui sont des protéines capables d'activer ou de réprimer l'expression des gènes.

Lorsqu’un facteur de transcription se lie à un promoteur, il peut recruter d’autres protéines et molécules pour former un complexe plus vaste appelé complexe d’initiation de la transcription. Ce complexe aide l'enzyme ARN polymérase de la cellule à se lier à l'ADN et à commencer à transcrire le gène en une molécule d'ARN.

Le processus de transcription peut être régulé de plusieurs manières. Une solution consiste à contrôler la disponibilité des facteurs de transcription. Les facteurs de transcription peuvent être synthétisés ou dégradés en réponse à divers signaux, tels que les hormones ou les facteurs de croissance. Une autre façon de réguler la transcription consiste à modifier l’accessibilité des promoteurs. Les promoteurs peuvent être masqués par la méthylation de l’ADN ou d’autres modifications, qui empêchent les facteurs de transcription de s’y lier.

Le réseau de régulation qui contrôle l’expression des gènes est essentiel au bon fonctionnement cellulaire. En comprenant le fonctionnement de ce réseau, les chercheurs peuvent mieux comprendre comment les cellules se développent, se différencient et réagissent à leur environnement. Une dérégulation du réseau de régulation peut entraîner des maladies telles que le cancer, le diabète et les troubles neurodégénératifs.

Voici un aperçu simplifié des étapes impliquées dans l’activation des gènes :

1. Les facteurs de transcription se lient à des séquences d’ADN spécifiques appelées promoteurs.

2. Les facteurs de transcription recrutent d’autres protéines et molécules pour former un complexe plus vaste appelé complexe d’initiation de la transcription.

3. Le complexe d'initiation de la transcription aide l'enzyme ARN polymérase de la cellule à se lier à l'ADN et à commencer à transcrire le gène en une molécule d'ARN.

Le processus de transcription peut être régulé de plusieurs manières, notamment :

* Contrôler la disponibilité des facteurs de transcription

* Modification de l'accessibilité des promoteurs

* Modifier la structure de la chromatine