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Jan 23, 2024

Des chercheurs dévoilent le mécanisme d’assemblage des nucléosomes par le facteur d’assemblage de la chromatine

25 août 2023 Cet article a été révisé conformément au processus éditorial et aux politiques de Science X. Les éditeurs ont mis en avant les attributs suivants tout en garantissant la crédibilité du contenu :

25 août 2023

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faits vérifiés

publication évaluée par des pairs

source fiable

relire

par Liu Jia, Académie chinoise des sciences

L'héritage de la chromatine au cours de la division cellulaire implique la réplication de l'ADN et l'assemblage des nucléosomes sur l'ADN répliqué, car le passage de la fourche de réplication de l'ADN perturbe les nucléosomes sur l'ADN. La moitié des histones de l'assemblage de nucléosomes couplés à la réplication provient des nucléosomes parentaux perturbés, et l'autre moitié est nouvellement synthétisée.

Le facteur d'assemblage de la chromatine-1 (CAF-1) est un complexe protéique hétérotrimérique conservé au cours de l'évolution qui est responsable du dépôt des histones H3 et H4 nouvellement synthétisées sur l'ADN. Cependant, le manque d’informations structurelles sur CAF-1 a entravé la compréhension du mécanisme moléculaire sous-jacent à l’assemblage de novo des nucléosomes.

Dans une étude publiée dans Science le 25 août, une équipe de recherche dirigée par le professeur Xu Ruiming de l'Institut de biophysique (IBP) de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec le professeur Li Guohong, le professeur Zhu Bing et le professeur Liu Chaopei, tous de l'IBP, a signalé des structures à haute résolution de CAF-1 et CAF-1 liées aux histones H3-H4.

Les chercheurs ont d’abord déterminé la structure cristalline du domaine central du CAF-1 humain en l’absence d’histones et la structure en microscopie électronique (cryo-EM) du CAF-1 en complexe avec les histones H3 et H4.

Les résultats ont montré qu'un complexe CAF-1 se lie à un hétérodimère H3-H4 principalement via la sous-unité p60 et la boucle ED de la sous-unité p150. Le segment C-terminal de la boucle ED est la clé de la fonction biologique de CAF-1, jugée en corroborant les informations structurelles avec des tests de liaison d'histone in vitro et de superenroulement de plasmide, ainsi qu'en cartographie d'assemblage de nucléosomes naissants in vivo et en analyses de transcriptome.

Les chercheurs ont également découvert qu'un oligomère d'ADN de 30 pb déclenche la dimérisation du complexe CAF-1-H3-H4 et ont résolu la structure cryo-EM d'un complexe CAF-1-H3-H4 2:2. Cette structure a montré que deux hétérodimères H3-H4 adjacents sont prêts pour la formation d'un tétramère H3-H4 via la dimérisation de deux H3, mais que le positionnement des deux hétérodimères n'est pas encore dans l'arrangement géométrique exact d'un tétramère H3-H4, ce qui suggère qu'un remodelage de la liaison de l'histone H3-H4 par CAF-1, peut-être avec la liaison d'un fragment d'ADN plus long, est nécessaire pour assembler le tétramère H3-H4 qui est une unité essentielle du nucléosome.

En utilisant un fragment d'ADN de 147 pb, les chercheurs ont observé une structure de di-tétrasome droitier liée au CAF-1, ce qui a été confirmé par l'analyse utilisant la méthode de la pince magnétique à orbite libre (FOMT) à une concentration de sel physiologique. . Cette découverte a indiqué l'implication possible d'un précurseur de nucléosome droitier dans l'assemblage de nucléosomes couplé à la réplication et a fourni une nouvelle direction pour l'étude mécaniste du processus d'assemblage de nucléosomes.

Plus d'information: Chao-Pei Liu et al, Aperçu structurel de la liaison des histones et de l'assemblage des nucléosomes par le facteur d'assemblage de la chromatine-1, Science (2023). DOI : 10.1126/science.add8673

Informations sur la revue :Science

Fourni par l'Académie chinoise des sciences