La structure de la chromatine régule la modification du pré-ARNm

Dans les cellules eucaryotes, les transcrits d’ARNm naissants doivent subir de nombreuses modifications post-transcriptionnelles pour atteindre le cytoplasme cellulaire et se traduire en protéines fonctionnelles. Pendant longtemps, la transcription et le traitement pré-ARNm ont été considérés comme deux événements indépendants qui se produisent séquentiellement dans la cellule. Cependant, il est maintenant bien établi que la transcription et le traitement du pré-ARNm sont deux processus simultanés qui sont précisément régulés à l’intérieur de la cellule.

La structure de la chromatine, en particulier le positionnement du nucléosome et les modifications des histones sur le gène, peuvent contrôler en profondeur le taux d’activité de l’ARN polymérase et le traitement du pré-ARNm sur le site de transcription. Des modifications d’histones spécifiques sur des nucléosomes spécifiques d’exons aident à recruter des facteurs d’épissage sur les sites d’épissage et jouent un rôle actif dans la sélection d’exons pendant l’épissage. Par exemple, la désacétylation des histones conduit à une structure de chromatine serrée. Cela ralentit l’activité de l’ARN polymérase en donnant suffisamment de temps pour recruter des facteurs d’épissage même au niveau des sites d’épissage faibles, conduisant à l’inclusion d’exons alternatifs dans l’ARNm mature. Au contraire, l’acétylation des histones entraîne une structure de chromatine plus relachée qui permet une activité plus rapide de l’ARN polymérase et le recrutement de facteurs d’épissage uniquement sur les sites d’épissage forts, entraînant l’exclusion d’exons alternatifs. Par conséquent, la structure de la chromatine joue un rôle important dans l’épissage constitutif et alternatif du pré-ARNm et régule les modèles d’expression des gènes dans la cellule.

Un autre exemple de régulation de l’épissage de l’ARN par la structure de la chromatine est la triméthylation enrichie de l’histone lysine 36 H3 sur les nucléosomes, qui aide à recruter des facteurs d’épissage sur le site d’épissage. Des mutations dans le processus de méthylation de l’histone H3 peuvent perturber le processus d’épissage et entraîner une rétention d’intron dans l’ARNm mature.

Dans l’ensemble, la régulation du traitement du pré-ARNm, en particulier l’épissage, aboutit à la création d’un pool diversifié de transcrits d’ARNm et, par conséquent, d’une énorme diversité de protéines à partir d’un ensemble fini de gènes.