L’interférence transcriptionnelle des gènes dépendants de SAGA

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La transcription non-codante au travers des promoteurs des gènes dépendants de SAGA stimule la fermeture de la chromatine.

Si les projecteurs ont été longtemps braqués sur la transcription codante, il s’avère que la transcription non-codante est très largement majoritaire dans une cellule eucaryote. Cette omniprésence de la transcription non-codante peut avoir des conséquences fonctionnelles : de nombreux transcrits non-codants passent au travers des régions promotrices des gènes codants. Ceci peut provoquer la répression du gène codant à travers un mécanisme appelé interférence transcriptionnelle. Quels sont les gènes codants affectés par cette interférence transcriptionnelle ?

L’équipe de Françoise Stutz du département de Biologie Moléculaire et Cellulaire propose que les principaux gènes cibles appartiennent à une classe particulière appelée gènes dépendants de SAGA. Ces gènes qui constituent 15% des gènes codants présentent une chromatine fermée, bien que très dynamique, au niveau de leur promoteur ainsi qu’une très grande hétérogénéité d’expression au sein de la population cellulaire. Leurs travaux montrent l’importance de la transcription non-codante dans la régulation optimale de ces gènes.

Cette étude a été réalisée avec la levure de boulanger comme organisme modèle. Cependant, considérant la conservation des facteurs impliqués, il semble probable que la régulation de nombreux gènes codants humains dépende du mécanisme proposé dans cette publication.

L’article a été publiée dans la revue Nucleic Acids Research, le 27 avril 2022.

Cancer du sein: pourquoi les métastases gagnent les os

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Image en 3D montrant l’invasion de cellules de cancer du sein (en vert) exprimant ZEB1 dans un tissu osseux de souris (en rouge).

Lorsque des cellules cancéreuses se détachent d’une tumeur primaire pour migrer vers d’autres organes, on parle de «cancer métastatique». Les organes touchés par ces métastases dépendent toutefois en partie de leur tissu d’origine. Dans le cas d’un cancer du sein, elles se forment en général au niveau des os. En cherchant à identifier ce qui détermine les organes atteints par les métastases, le groupe de Didier Picard du département de biologie moléculaire et cellulaire, en collaboration avec des chercheurs de l’ETH Zurich, a identifié une protéine impliquée dans ce phénomène. Cette découverte pourrait favoriser le développement d’approches thérapeutiques pour supprimer les métastases.

L’article a été publié dans la revue Nature Communications le 19 avril 2022.

Lire le communiqué de presse de l’UNIGE.

Priver les neurones d’énergie exacerbe l’épilepsie

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Mitochondries (structures tubulaires) au sein des filaments du cytosquelette de neurones observés en microscopie à fluorescence.

L’épilepsie, une des affections neurologiques les plus fréquentes, est caractérisée par la répétition spontanée de crises provoquées par l’hyperactivité d’un groupe de neurones dans le cerveau. Pourrait-on dès lors réduire l’hyperactivité neuronale, et traiter l’épilepsie, en réduisant la quantité d’énergie fournie aux neurones et nécessaire à leur bon fonctionnement? C’est ce qu’a testé le groupe de Jean-Claude Martinou du Département de Biologie moléculaire et cellulaire en collaboration avec une équipe de l’EPFL. Les chercheurs/euses ont découvert que, chez la souris, les crises s’en trouvaient au contraire exacerbées. L’équipe a observé qu’une réduction de la quantité d’énergie entraînait une augmentation du taux de calcium dans les neurones, les rendant hyperexcitables. Ces dysfonctionnements ont pu être corrigés par un traitement dérivé du régime cétogène, riche en lipides et utilisé depuis l’antiquité.

L’article est publié dans la revue eLife le 21 février 2022.

Lire le communiqué de presse de l’UNIGE.

Ecouter l’émission CQFD sur la RTS du 28 mars 2022 avec Prof. JC Martinou.

Paul Guichard, lauréat d’un ERC Consolidator Grant

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Après l’obtention d’un ERC Starting Grant en 2016, Paul Guichard, professeur associé au Département de biologie moléculaire et cellulaire, voit à nouveau l’excellence de ses travaux saluée par l’octroi d’un ERC Consolidator Grant de l’European Research Council doté de près de 2,4 millions d’euros.

Cette prestigieuse bourse pour chercheur·euse·s en phase de consolidation de carrière, octroyée par le Conseil européen de la recherche, soutiendra pour une durée de cinq ans le projet intitulé « Integrated Structural Analysis of the Centriole (ISAC) » du laboratoire de Paul Guichard et Virginie Hamel.

Ce projet vise à analyser à la fois au niveau structurel et fonctionnel les mécanismes régissant l’assemblage des centrioles. Pour ce faire, ils utiliseront des approches protéomiques structurelles de pointe, des techniques hybrides de cryo-microscopie, de microscopie à expansion, de microscopie à fluorescence et de biologie cellulaire.

Son parcours en bref

Paul effectue un Master en Biochimie à Paris puis sa thèse entre 2007 et 2010 à l’Institut Curie sous la supervision de Sergio Marco et Anne-Marie Tassin. Il fait ensuite un post-doctorat dans le groupe de Pierre Gönczy à l’EPFL entre 2011 à 1015. Il rejoint l’UNIGE en 2015 en tant que Professeur assistant dans le département de biologie cellulaire et devient Professeur associé en 2021.

Il obtient l’EMBO Young Investigator en 2020 et le Friedrich Miescher Award en 2022.

Un gène pourrait prévenir la maladie de Parkinson

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(c) Adobe Stock

La maladie de Parkinson est une maladie neurodégénérative caractérisée par la destruction d’une population spécifique de neurones : les neurones à dopamine. La dégénérescence de ces neurones empêche la transmission de signaux contrôlant les mouvements musculaires spécifiques et conduit à des tremblements, des contractions involontaires des muscles ou des problèmes d’équilibre caractéristiques de cette pathologie. L’équipe d’Emi Nagoshi du département de Génétique & Evolution s’est intéressée à la destruction de ces neurones à dopamine en utilisant la mouche du vinaigre comme modèle d’étude. Les scientifiques ont identifié une protéine clé chez la mouche, mais aussi chez la souris, qui joue un rôle protecteur contre cette maladie et pourrait être une nouvelle cible thérapeutique.

L’article a été publié dans la revue Nature Communications le 17 mars 2022.

Lire le communiqué de presse de l’UNIGE.

Ce sujet est également traité par d’autres médias :
lematin.ch / Le Matin Online, 18.03.2022
Maladie de Parkinson: une protéine pourrait… Yahoo! , 18.03.2022
Le rôle des lipides dans la maladie… Le Quotidien Jurassien, 21.03.2022
Version Femina.fr, 23.03.2022

Vaincre les résistances au traitement du cancer du sein

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La combinaison de deux médicaments pourrait permettre de vaincre la résistance au traitement standard.

De nombreuses patientes atteintes de cancer du sein développent des résistances au traitement standard médicamenteux visant à empêcher la croissance des cellules cancéreuses. L’équipe de Didier Picard du département de Biologie moléculaire et cellulaire a identifié un régulateur moléculaire impliqué dans ces mécanismes de

résistance. La perte de ce régulateur conduit à la prolifération des cellules cancéreuses – même si elles sont traitées – par une voie de signalisation qui peut elle-même être inhibée par un autre traitement. Les découvertes de cette équipe permettent d’envisager une double thérapie chez certaines patientes dont les tumeurs ne répondent plus au traitement standard.

L’article a été publié dans la revue Cancers le 14 février 2022.

Lire le communiqué de presse de l’UNIGE.

Le secret mathématique du camouflage des lézards

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Le vol coordonné des nuées d’étourneaux, l’organisation des réseaux neuronaux ou encore la construction d’une fourmilière : la nature regorge de systèmes complexes dont le comportement peut être modélisé grâce à des outils mathématiques. Il en va de même pour les motifs labyrinthiques formés par les écailles vertes ou noires du lézard ocellé. Une équipe pluridisciplinaire menée par Michel Milinkovitch a pu expliquer, grâce à une équation mathématique très simple, la complexité du système qui génère ces motifs. Cette découverte contribue à une meilleure compréhension de l’évolution des patrons de coloration de la peau : le processus permet de très nombreuses localisations différentes des écailles vertes ou noires mais aboutit toujours à un motif optimal pour la survie des lézards.

L’article a été publié dans la revue Physical Review Letters le 27 janvier 2022.

Visualisation de l’organisation cellulaire native par couplage de la cryofixation avec la microscopie à expansion (Cryo-ExM)

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La cryofixation est devenue la référence absolue pour la préservation efficace de l’ultrastructure native des cellules par rapport à la fixation chimique, mais cette approche n’est pas largement utilisée en microscopie à fluorescence en raison des difficultés de mise en œuvre.

Le groupe de Paul Guichard et Virginie Hamel a développé Cryo-ExM, une méthode qui préserve l’organisation cellulaire native en couplant la cryofixation à la microscopie à expansion. Cette méthode permet de contourner les artefacts associés à la fixation chimique et sa simplicité contribuera à son utilisation généralisée en microscopie à super-résolution.

L’article a été publié dans Nature Methods le 13 janvier 2022.

Paul Guichard reçoit le Friedrich Miescher Award 2022

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Félicitations à Paul Guichard qui reçoit le prix Friedrich Miescher 2022 pour ses travaux sur les mécanismes d’assemblage du centriole.

Le prix Friedrich Miescher est décerné une fois par an à un jeune scientifique pour ses réalisations exceptionnelles en biochimie.

La conférence de remise de prix aura lieu le vendredi 18 février 2022, à 16 h 20, pendant le meeting annuel 2022 du Life Sciences Switzerland (LS2).

Inauguration du Dubochet Center for Imaging (DCI) sur les campus de l’UNIGE, de l’UNIL et de l’EPFL

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Phages T4 observés par microscopie électronique. Eduard Kellenberger, 1958

Dans les années 1940 et 1950, l’UNIGE était réputée pour avoir construit certains des premiers microscopes électroniques d’Europe. Grâce à cette infrastructure, Antoinette Ryter, ainsi qu’Eduard et Grete Kellenberger, ont optimisé les outils permettant de visualiser des échantillons biologiques à une résolution sans précédent. Cette avancée a été immortalisée par leurs iconiques micrographies électroniques de bactériophages (voir image ci-jointe).

Jacques Dubochet, l’un des premiers étudiants en doctorat de Kellenberger, après avoir créé son propre groupe à Heidelberg, a découvert en 1981 comment vitrifier l’eau dans l’éthane liquide et a appliqué cette technique à des échantillons biologiques en 1982 afin de préserver la nature hydratée des biomolécules, permettant ainsi de révéler leurs structures détaillées. Cette découverte, ainsi que d’autres percées importantes, a permis à Dubochet de recevoir le prix Nobel de chimie 2017 avec Joachim Frank et Richard Henderson « pour avoir développé la cryo-microscopie électronique pour la détermination de la structure à haute résolution des biomolécules en solution ».

Ces avancées technologiques ont déclenché une renaissance de l’intérêt pour la microscopie électronique cryogénique. Grâce aux microscopes, aux détecteurs et aux algorithmes d’analyse d’images les plus récents, les chercheurs peuvent désormais observer leurs molécules préférées à une résolution atomique ou presque – une étape extrêmement importante pour comprendre le fonctionnement des protéines et la manière dont les cibles des médicaments peuvent être inhibées par de petites molécules.

Structure atomique de l’apoferritine révélée par cryo-microscopie (Y. Sadian, CryoGEnic, UNIGE), un complexe protéique crucial pour le stockage du fer dans nos cellules.

Pour tirer parti de cette avancée, l’UNIGE, l’UNIL et l’EPFL ont créé le Dubochet Center for Imaging (DCI). Le DCI est composé de deux parcs d’équipements à la pointe de la technologie : DCI-Lausanne situé sur le campus de l’EPFL / UNIL ; et, l’installation CryoGEnic (DCI-Genève) située dans le bâtiment Science II de l’UNIGE. La mission du DCI est d’être à la pointe des développements technologiques tout en permettant aux scientifiques en biologie, chimie, pharmacie et médecine d’exploiter cette technologie pour aborder des questions fondamentales dans leurs programmes de recherche respectifs.
Pour plus d’informations, veuillez consulter les sites web du DCI-Lausanne : https://www.dci-lausanne.org/ et du DCI-Genève : https://cryoem.unige.ch/