Conception de circuits pour le contrôle du métabolisme
Un mécanisme de contrôle transcriptionnel chez la levure qui permet aux cellules de répondre aux changements de concentrations de nutriments fonctionne très bien comme un variateur de lumière domestique. Autrement dit, le système contrôle séparément si l’expression génique est «activée» ou «désactivée» et l’étendue de l’expression génique. La voie sensible au galactose est activée lorsque la levure doit passer de la métabolisation du glucose à la métabolisation du galactose. Ricci-Tam et coll. ont constaté que, plutôt que d’utiliser deux éléments séparés pour les commandes de commutateur et de gradateur, la levure utilise un seul facteur de transcription, Gal4p, régulant séparément son abondance (par régulation transcriptionnelle) et son activité catalytique (par interaction avec un partenaire de liaison aux protéines). Une telle régulation peut être courante et permettre des réponses à l’environnement à des échelles de temps physiologiques et évolutives.
La science, ce numéro p. 292
Abstrait
Les réseaux de régulation génique réalisent des cartographies complexes des intrants aux extrants grâce à des mécanismes qui sont mal compris. Nous avons constaté que dans la voie sensible au galactose chez Saccharomyces cerevisiae, la décision d’activer la transcription des gènes codant pour les composants de la voie est contrôlée indépendamment du niveau d’expression, ce qui se traduit par un comportement ressemblant à celui d’un variateur mécanique. Ce n’était pas un résultat direct de la régulation de la chromatine ou du contrôle combinatoire au niveau des promoteurs sensibles au galactose; plutôt, ce comportement a été obtenu par régulation hiérarchique de l’expression et de l’activité d’un seul facteur de transcription. La régulation hiérarchique est omniprésente, et donc la régulation des gradateurs est probablement une caractéristique clé de nombreux systèmes biologiques. La régulation des gènes des gradateurs peut permettre aux cellules d’affiner leurs réponses à des environnements à entrées multiples sur des échelles de temps physiologiques et évolutives.
