La cohésine est un complexe protéique impliqué dans la cohésion des chromatides sœurs pendant la division cellulaire. Bien que son rôle dans la ségrégation des chromosomes soit bien établi, des études récentes suggèrent que les cohésions pourraient avoir des fonctions supplémentaires. Cette équipe de recherche, dirigée par le laboratoire du Dr Mitchell Guttman, a cherché à comprendre comment la cohésine est impliquée dans la régulation de l'expression des gènes.
En utilisant une technique appelée « ChIA-PET », les chercheurs ont identifié les régions du génome où se lie la cohésine et comment ces régions interagissent les unes avec les autres. Ils ont découvert que la cohésine relie des éléments régulateurs distaux, appelés amplificateurs, avec des promoteurs de gènes spécifiques, permettant des interactions à longue portée qui contrôlent l'expression des gènes.
Un locus génétique spécifique qui a retenu leur attention était l’oncogène MYC, fréquemment amplifié et surexprimé dans divers cancers. Ils ont découvert que la cohésine médie les interactions entre les éléments régulateurs situés à plusieurs milliers de paires de bases du promoteur MYC. Ces interactions entraînent une expression accrue de MYC, contribuant ainsi au développement du cancer.
Les chercheurs ont également étudié le rôle de la cohésine dans le développement cardiaque. En supprimant la cohésine spécifiquement dans le cœur des souris, ils ont observé des structures cardiaques anormales et une insuffisance cardiaque. Une analyse plus approfondie a révélé que la cohésine orchestre l'expression de gènes cruciaux pour le développement cardiaque, tels que ceux régulant la contraction du muscle cardiaque.
Commentant l'importance de leurs découvertes, le Dr Guttman a expliqué :« Notre étude a montré que la cohésine n'est pas seulement une protéine structurelle mais également un régulateur clé de l'expression des gènes. Cette nouvelle fonction peut être à l'origine du lien entre les mutations de la cohésine et diverses maladies humaines. y compris le cancer et les maladies cardiaques. En comprenant les mécanismes moléculaires impliqués, nous pouvons explorer de nouvelles stratégies thérapeutiques qui modulent l'activité de la cohésine et potentiellement traiter ces maladies plus efficacement.
Le ciblage thérapeutique du complexe cohésine constitue un défi en raison de son rôle essentiel dans la ségrégation des chromosomes. Cependant, la découverte de son implication dans le contrôle de l’expression des gènes offre un nouvel angle de développement thérapeutique. En manipulant les interactions de la cohésine avec des régions amplificatrices-promotrices spécifiques, les scientifiques pourraient être en mesure de modifier sélectivement les modèles d'expression génique et de contrecarrer les dérégulations associées à des maladies telles que le cancer et l'insuffisance cardiaque.
Cette recherche permet de mieux comprendre le rôle de la cohésine au-delà de la ségrégation chromosomique, mettant en évidence son rôle central dans la régulation de l'expression des gènes. À mesure que la recherche se poursuit, l’accent sera mis sur la traduction de ces résultats en thérapies potentielles capables de moduler l’activité de la cohésine pour traiter diverses maladies humaines.
