#Cell #ADNmitochondrial #transcription La transcription de l’ADN mitochondrial et sa régulation : Perspective Evolutionnaire

Carte Génétique de Codage. Éléments non codants et régulateurs de l’ADNmt humain. Les gènes codés par l’ADN mitochondrial humain (ADNmt) sont annotés et divisés selon la localisation de leur brin d’ADNmt : le brin lourd (cercle extérieur) ou le brin léger (cercle intérieur). Les gènes codant pour des protéines sont colorés selon la protéine de phosphorylation oxydative qui leur est associée. Les régions équipées de cadres de lecture ouvert se chevauchant (c’est-à-dire entre ND4 et ND4L, et ATP6 et ATP8) sont indiquées en couleur plus sombre. Les gènes d’ARN ribosomal (ARNr) sont colorés en vert clair. Les gènes d’ARN de transfert (ARNt) indiqués par des triangles ouverts, sont indiqués selon le code en une lettre de l’acide aminé correspondant. Les transcrits non codants sont désignés en gris. La principale région non-codante d’ADNmt, la boucle D (segment orange), montre qu’elle englobe les deux brins d’ADNmt. Les éléments régulateurs connus ainsi que les sites de liaisons protéiques sont indiqués en noir, alors que les éléments non-canoniques sont indiqués en bleu. CSB, blocs de séquences conservées ; TAS, séquence de terminaison-associée ; TP, site de pause de la transcription nouvellement découvert (…). Les flèches indiquent l’orientation de l’origine de la réplication par brin (OriH, OriL), de même que celle des promoteurs (HSP1, HSP2, et LSP). Le complexe d’initiation de la transcription (POLRMT, TFAM, et TFB2M) est indiqué par des nuages de couleur marron.     

Contrairement à ce que soutient le point de vue classique, selon lequel la transcription de l’ADN mitochondrial (ADNmt) est soumis à régulation, non seulement par des facteurs dédiés, mais aussi par des éléments régulateurs connus de la transcription nucléaire.

Cela suggère que, bien que l’emplacement du système de régulation de l’ADNmt soit extérieur au noyau, la séquence progénitrice procaryote des mitochondries s’est adaptée à l’environnement de régulation de son hôte pour permettre, de fait, une co-régulation.

Les éléments régulateurs de la transcription de l’ADNmt ne sont pas confinés aux régions non codantes et peuvent également être présents au niveau des gènes. Ainsi, le réarrangement de grande ampleur de l’ADNmt, à savoir les insertions, délétions, inversions qui surviennent au cours de l’évolution, pourraient avoir altéré l’orientation desdits éléments et de ce fait, affecter la transcription. Bien que la régulation de la transcription de l’ADNmt chez les mammifères soit semblable à celle prévalant chez l’homme, elle peut diverger considérablement dans d'autres cas. Gilad Barshad, et al, dans Trends in Genetics, publication en ligne en avant-première, 23 juin 2018

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

#Cell #MRTFA #UCP1 #myocardine #adipocytes Facteur de Transcription A Relié à la Myocardine Soumet à Régulation la Conversion des Cellules Progénitrices en adipocytes Beige

Un axe de signalisation dirigé par ROCK et le facteur de transcription MRTFA soumet à régulation la conversion des cellules souches mésenchymateuses (MSCs) en adipocytes dits « beige », ressemblant aux adipocytes bruns. De petites molécules inhibitrices ou une perte de MRTFA chez la souris mène à la formation des adipocytes « beige », à une dépense énergétique augmentée, ainsi qu’à une protection contre l’obésité d’origine alimentaire. 

BMP: bone morphogenic proteins / protéines morphogénétiques de l'os

ROCK: Rho-associated protein kinase / Rho kinase

MRTFA: myocardin related transcription factor A / facteur de transcription A relié à la myocardine 

Source iconographique et légendaire:http://www.sciencedirect.com/science/journal/aip/00928674 

Le tissu adipeux est régulateur essentiel de l’homéostasie métabolique. Contrairement au tissu adipeux blanc, dont la fonction est de stocker l’énergie excédentaire sous forme de triglycérides, le tissu adipeux brun est thermogénique, et dissipe l’énergie sous forme de chaleur par le truchement de l’expression de la protéine découplante mitochondriale UCP1. Un échantillon d’adipocytes UCP1+ se développe au sein du tissu adipeux blanc en réponse à des stimuli physiologiques ; cependant, l’origine - sur le plan de la biologie du développement - de ces adipocytes dits « brite » ou « beige » reste obscure. Ici, nous rendons compte de l’identification d’un axe de signalisation BMPC7-ROCK soumettant la formation des adipocytes « beige » à régulation par le contrôle du facteur de transcription A relié au coactivateur transcriptionnel relié à la myocardine et soumis à régulation par la G-actine (MRTFA). Le tissu adipeux blanc des souris MRTFA^-/- contient plus d’adipocytes multiloculaires, et exprime des niveaux augmentés de protéines spécifiques du tissu adipeux brun, notamment UCP1. Les souris MRTFA^-/- montrent aussi des profils métaboliques améliorés et une protection contre l’obésité d’origine alimentaire et une résistance à l’insuline. Notre étude dévoile ainsi un processus doté d’un rôle moteur du développement d’adipocytes « beige » fonctionnels. Meghan E. Mc Donald et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 8 janvier 2015

Source : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

Décryptage du rôle des facteurs de transcription pendant le développement des cellules β du pancréas

La répartition des cellules A, B et D au sein de l'îlot peut varier d'une espèce à l'autre. Dans beaucoup d'espèces, dont l'homme, les cellules A et D forment une couronne périphérique autour des cellules B. La coexistence de ces trois types cellulaires dans les îlots laisse supposer qu'il existe entre eux une relation fonctionnelle. Il est, en effet, prouvé que la somatostatine inhibe la sécrétion d'insuline et de glucagon.
Source iconographique et légendaire: http://www.isto.ucl.ac.be/safe/endo3.htm

Le développement de thérapies cellulaires pour le traitement du diabète requière l’examen approfondi des mécanismes transcriptionnels sous-jacents du développement des cellules β humaines. Cependant, la croissance des connaissances dans le domaine est entravée par la faible disponibilité en tissu pancréatique fœtal et en stratégies de ciblage génique. Les modèles récents de rongeurs de laboratoire ont permis d’élucider le rôle des facteurs de transcription pendant l’organogénèse et la maturation des îlots, mais les différences ont été identifiées entre les mécanismes observées chez îlots de souris et les îlots humains. De grandes avancées ont été observées au cours des 5 dernières années en matière de production de lignées de cellules β humaines, de techniques d’examen de l’expression des facteurs de transcription humains, et dans les études utilisant des cellules souches pluripotentes induites (iPS) et cellules souches embryonnaires humaines (hES) pour la production de cellules ressemblant aux cellules β. Quoi qu’il en soit, il reste beaucoup d’énigmes à résoudre.

Nous présentons ici les connaissances actuelles sur le développement de l’expression des facteurs de transcription des cellules β humaines, en comparaison de celui des cellules β des rongeurs de laboratoire. Nous discutons également des récentes études sur la modulation des facteurs de transcription ou épigénétique pour la production de cellules β. Elizabeth Conrad, Roland Stein, et Chad S. Hunter, dans Trends  in Endocrinology and Metabolism, publication en ligne en avant – première, 12 mai 2014.

Source : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ 

Réseau de régulation Nrf2 comme interface entre métabolismes redox et intermédiaire

Nrf2, une nouvelle cible thérapeutique prometteuse dans la fibrose pulmonaire idiopathique (FPI). Le facteur de transcription Nrf2 joue un rôle clé  dans la différenciation des fibroblastes pulmonaires et constitue une nouvelle cible thérapeutique prometteuse dans la fibrose pulmonaire idiopathique (FPI), maladie incurable dont la prévalence se situe entre 13 et 20 cas pour 100 000.
Source iconographique et légendaire: http://www.idf.inserm.fr/rubriques/actualites-scientifiques/les-breves-scientifiques

La protéine Nrf2 (Nuclear factor-erythoroid 2 p45-related factor 2 dans le texte) est un facteur de transcription soumettant à régulation le status redox de la cellule. Nrf2 est contrôlée par un réseau transcriptionnel/épigénétique et post translationnel qui provoque son activation au cours des perturbations redox, de l’inflammation, de la stimulation des facteurs de croissance, des flux de nutrients et d’énergie, permettant ce faisant à ce facteur d’orchestrer les réponses adaptatives à diverses formes de stress. Au-delà de son rôle médiateur de la stimulation de l’induction des gènes antioxydants et de détoxification par le stress, Nrf2 contribue à l’adaptation à la fois par la régulation positive de la réparation et la dégradation des macromolécules endommagées, et par la modulation du métabolisme intermédiaire. Dans ce dernier cas, Nrf2 inhibe la lipogénèse, facilite la β-oxydation des acides gras et le flux de la voie des pentoses phosphates, et augmente la régénération du NADPH et la biosynthèse des purines. Ces observations suggèrent que Nrf2 dirige la reprogrammation métabolique induite par le stress. John D. Hayes et Albena T. Dinkova-Kostova, dans Trends in Biochemical Sciences – 1040, publication en ligne en avant – première, 16 mars 2014

Source : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ    

Facteurs de transcription FOXO : régulateurs clé du contrôle de qualité cellulaire

Source iconographique: http://www.univ-montp1.fr/content/view/full/32111

Les facteurs de transcription FOXO sont des régulateurs de longévité, situés en aval de la signalisation de l’insuline. Ces facteurs de transcription intègrent des signaux produits par la déprivation en nutriments et des stimuli de stress afin de coordonner les programmes de gènes impliqués dans le métabolisme cellulaire et la résistance au stress oxydatif. Ici, nous discutons des preuves du rôle pivot des facteurs FOXO dans la promotion de l’expression des gènes impliqués dans l’autophagie et le système ubiquitine-proteasome - deux processus d’élimination cellulaire – qui sont essentiels au maintien de l’homéostasie des organites et des protéines (protéostasie). La capacité de FOXO à maintenir un contrôle de qualité cellulaire apparaît comme cruciale aux mécanismes et pathologies où protéines et organites endommagés montrent une accumulation, comme dans le vieillissement et les maladies neurodégénératives. Ashley E. Webb and Anne Brunet, dans Trends in Biochemical Sciences, publication en ligne en avant – première, 13 mars 2014

Source : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ