Variégation due à l'effet position d'un allèle

En 1928, un botaniste allemand Emil Heitz a observé les noyaux de mousse avec un colorant liant l’ADN. Il a observé que tandis que certaines régions de la chromatine se décondensent et s’étalent dans le noyau d’interphase, d’autres ne le font pas. Il les a appelées respectivement euchromatine et hétérochromatine. Il a proposé que les régions d’hétérochromatine reflètent un état fonctionnellement inactif du génome. Il a ensuite été confirmé que l’hétérochromatine est réprimée transcriptionnellement et que l’euchromatine est une chromatine transcriptionnellement active.

Différence entre euchromatine et hétérochromatine

L’euchromatine est une région de chromatine légèrement colorée, riche en gènes et faiblement liée. Il est généralement dispersé dans le noyau. Les histones de l’euchromatine sont largement acétylées, ce qui permet une compaction lâche de la chromatine.

En revanche, l’hétérochromatine est une chromatine de couleur sombre, riche en répétitions, pauvre en gènes et compacte. On le voit principalement à la périphérie nucléaire, souvent sous forme de touffes. Les histones de l’hétérochromatine sont méthylées, ce qui permet une structure de chromatine compacte.

Variégation à effet de position

Les réarrangements chromosomiques peuvent positionner les gènes de l’euchromatine à côté de l’hétérochromatine. De tels réarrangements géniques peuvent entraîner un silençage génique du fait qu’ils sont placés près de l’hétérochromatine, plutôt qu’un changement dans le gène lui-même. Ce phénomène est appelé "variégation à effet de position (PEV)." Par conséquent, le gène juxtaposé devient silencieux dans certaines cellules où il est normalement actif, ce qui entraîne un phénotype panaché. Le phénomène de PEV est bien étudié chez la drosophile.

La formation d’hétérochromatine dépend de la méthylation de l’histone H3 suivie de l’association avec des protéines non histones telles que l’Hétérochromatine Protéine 1 ou HP1. Habituellement, l’hétérochromatine et l’euchromatine sont séparées par une région tampon avec de nombreuses régions riches en répétitions. Le PEV indique que l’hétérochromatine, une fois formée, peut se propager au-delà de la région tampon dans la chromatine adjacente. Chez l’homme, le complexe HUSH méthyle les histones et contribue à la propagation de l’hétérochromatine et, par conséquent, à la panachure de l’effet de position.