SUMO contrôle de multiples voies de réparation (alternatives) pour éliminer les liaisons ADN-protéines covalentes toxiques pour la stabilité du génome

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Endogenous metabolites, environmental agents, and therapeutic drugs promote formation of covalent DNA-protein crosslinks (DPCs). Persistent DPCs compromise genome integrity and are eliminated by multiple repair pathways. It remains obscure how cells choose between diverse mechanisms of DPC repair. Using the yeast S. cerevisiae as a model, Françoise Stutz’s group shows that the post-translational modification SUMO orchestrates multiple alternative DNA-protein crosslink repair pathways. Genetic and biochemical analyses show that SUMO can either promote or inhibit DPC repair. These findings reveal that SUMO tunes available pathways to facilitate faithful DPC repair and genome stability.

The article was published in Cell Reports on Nov. 25, 2021.

Repression of the Hox gene abd-A by ELAV-mediated Transcriptional Interference

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Repression of the Hox gene abd-A by ELAV-mediated Transcriptional Interference

Within the bithorax homeotic complex of the fruit fly Drosophila melanogaster, a >92 kb-long non-coding RNA, called the iab-8 ncRNA, downregulates many important developmental genes, including its genomic downstream neighbor, the homeotic gene abd-A. This downregulation is important as its loss is linked to female sterility.

Interestingly, Robert Maeda and colleagues find that the iab-8 ncRNA regulates abd-A through a mechanism called transcriptional interference, where one gene downregulates a target gene by transcribing over it. In the case of iab-8, this process is limited to the posterior central nervous system, where the iab-8 ncRNA is specifically extended into the abd-A gene by the action of the neuronal-specific RNA binding protein, ELAV. Overall, this work highlights a largely unexplored mechanism by which tissue-specific gene regulation is achieved.

L’article a été publié dans la revue PLOS Genetics le 15 Nov. 2021

Science et Jeunesse: la Section de biologie et le CMU accueillent 16 jeunes!

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Du 8 au 12 novembre 2021, seize jeunes entre 16 et 18 ans et provenant de toute la Suisse ont été accueillis dans 12 laboratoires au sein de la Section de biologie et de la en_USFaculté de médecine, grâce au programme de la semaine d’études « Biologie et Médecine » de la fondation suisse Science & Jeunesse.

A l’issue de cette semaine, ces jeunes élèves brillants et très motivés ont présenté leurs travaux à leurs collègues et familles lors d’un mini-symposium à l’Université de Zurich.

Un grand merci à tous les laboratoires d’accueil et aux tuteurs qui ont rendu cette semaine possible!

Les protéines de la famille FASTK règlent avec précision la maturation de l’ARN mitochondrial

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A model showing the proposed roles of FASTKD4 and FASTKD5 in the RNA processing of the 5′ UTR of CO1.

Transcription of the human mitochondrial genome and correct processing of the two long polycistronic transcripts are crucial for oxidative phosphorylation. According to the tRNA punctuation model, nucleolytic processing of these large precursor transcripts occurs mainly through the excision of the tRNAs that flank most rRNAs and mRNAs. However, some mRNAs are not punctuated by tRNAs, and it remains largely unknown how these

non-canonical junctions are resolved. The FASTK family proteins are emerging as key players in non-canonical RNA processing.

By generating human cell lines carrying single or combined knockouts of several FASTK family members and producing comprehensive mitochondrial transcriptome analyses, Jean-Claude Martinou‘s group and collaborators revealed that the FASTK protein family members are crucial regulators of non-canonical junction and non-coding mitochondrial RNA processing.

Cet article a été publié dans PLOS Genetics le 8 novembre 2021.

Le garde-manger de la jeune plante la protège

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L’endosperme (en marron sur l’image du bas, et absent sur l’image en haut) est nécessaire au bon développement de la plantule.

L’endosperme, tissu entourant l’embryon de la plante dans la graine, a longtemps été perçu comme un tissu nourricier délaissé une fois achevée la transition vers la jeune plante – dite plantule. Une équipe dirigée par Luis Lopez-Molina montre que l’endosperme joue également un rôle primordial pour le bon développement de la plantule après la germination. Il agit notamment sur la formation de la cuticule, cette couche protectrice essentielle pour la survie des végétaux. Les biologistes observent que ces nouvelles fonctions attribuées à l’endosperme sont indépendantes de sa capacité à fournir les nutriments et sont médiées par la production de molécules spécifiques.

L’article a été publié dans la revue Developmental Cell le 26 octobre 2021.

Lire le communiqué de presse de l’UNIGE.

K. Delaney et A. Willemin ont reçu le prix Arditi 2020 pour la meilleure thèse de doctorat et de master en biologie

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Le 24 octobre 2021 a eu lieu la cérémonie en l’honneur des diplômés de la promotion 2020 de la Faculté des sciences.

Kamila Delaney a réalisé sa thèse de doctorat ‘Functional analysis of the histone variant H3.3 in development and disease’ dans le groupe du Pr Florian Steiner.

Andrea Willemin a réalisé son Master ‘Study of the HoxD locus topological boundaries inside and outside from their genomic context’ dans le groupe du Pr Denis Duboule.

Félicitations à tous les 2!

Un seul gène peut dérégler le sommeil

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Les neurones du cerveau de la drosophile marqués par une protéine fluorescente verte. Les parties les plus colorées mettent en évidence les ‘mushroom bodies’, un centre clé de la régulation du sommeil.

Tous les organismes vivants sont soumis à un rythme biologique interne, qui contrôle de très nombreux processus physiologiques. Chez l’homme notamment, cette horloge interne suit un cycle de 24 heures et se manifeste même en l’absence de signaux déclencheurs externes, comme les changements de luminosité ou de température. En utilisant l’organisme génétique modèle Drosophila melanogaster, des chercheurs menés pas l’équipe d’Emi Nagoshi  a découvert que le gène Nf1 est essentiel pour la régulation du cycle veille/sommeil. Ce gène est par ailleurs impliqué chez l’homme dans une maladie génétique fréquente – la neurofibromatose –, qui entraine la formation de tumeurs dans le système nerveux. Cette découverte pourrait aider à expliquer certains symptômes observés chez les patient-es atteinte-es de cette maladie, notamment le trouble de leur sommeil.

L’article a été publié dans la revue Nature Communications.

Lire le communiqué de presse de l’UNIGE.

Ecouter l’intervention d’Emi Nagoshi – RTS La 1ère / Journal 12h / Le 12h30 / L’invité du 12.30, 02.10.2021

 

L’arsenal défensif des racines des plantes

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Visualisation de la subérine (induite vers la pointe de la racine du bas) chez Arabidopsis thaliana, avec un gradient coloré selon l’intensité.

Les plantes s’adaptent à leurs besoins nutritionnels en modifiant la perméabilité de leurs racines, via la production ou la dégradation d’une couche semblable au liège, la subérine. En s’intéressant à la régulation de cette couche protectrice chez l’Arabette des dames (Arabidopsis thaliana), l’équipe de Marie Barberon, a découvert quatre facteurs moléculaires responsables de l’activation génétique de la subérine. Leur identification a permis de produire des plantes aux racines continuellement recouvertes – ou au contraire totalement dépourvues – de subérine. Celles-ci constituent des outils d’intérêt majeur pour la sélection de plantes plus résistantes aux stress environnementaux.

L’article a été publié dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), le 24 septembre 2021.

Lire le communiqué de presse de l’UNIGE.

 

Comprendre comment les éléphants utilisent leur trompe

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La trompe de l’éléphant présente une extraordinaire polyvalence cinématique puisqu’elle peut délicatement manipuler un simple brin d’herbe tout comme porter des charges allant jusqu’à 270 kilogrammes. En utilisant des technologies de capture de mouvement développées pour l’industrie du cinéma, l’équipe du Pr Milinkovitch démontre que les comportements complexes de la trompe de l’éléphant émergent de la combinaison d’un ensemble fini de mouvements de base tels que la propagation d’une courbure et la formation de pseudo-articulations. En outre, l’équipe suisse démontre que la vitesse de la trompe de l’éléphant obéit à une loi mathématique observée dans les mouvements de dessin de la main humaine.

L’article a été publié dans la revue Current Biology le 23 août 2021.

Lire le communiqué de presse de l’UNIGE.

Induction of a chromatin boundary in vivo upon insertion of a TAD border

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Proposed mechanistic model of Btg1 expression changes.

In mammals, the genome is spatially segmented in three-dimensional domains called TADs, which are separated by more or less strict boundaries. This organization seems to be important to properly implement gene regulation through the action of long-distance enhancers. Nevertheless, genome-wide studies on this relationship are not easy to resolve, and the relevance of each TAD boundary often needs to be taken on a case-by-case basis.

Andréa Willemin and Lucille Lopez-Delisle, from the laboratories of Denis Duboule, showed that a TAD boundary, when randomly inserted in a different chromosome, retained its ability to reshape the chromatin landscape and disturb gene expression.

Ce travail, co-supervisé par Eddie Rodríguez-Carballo, a permis à Andréa Willemin d’obtenir le Prix Arditi pour le meilleur mémoire de Master en biologie en 2020.

L’article a été publié dans PLoS Genetics le 22 juillet 2021.