Cellules de levure à fission avec des molécules d’ARNm uniques de deux gènes à très faible bruit marqués avec des fluorophores (vert et magenta). Le noyau cellulaire, où l’ARN est synthétisé, et les contours des cellules sont marqués en bleu. Crédit : Photo gracieuseté de Silke Hauf
Silke Hauf et son équipe de recherche ont fait une découverte étonnamment discrète lors de leur étude sur la division cellulaire. Ils ont observé que l’expression de ARN dans les cellules s’accompagne toujours d’un certain niveau de variabilité, ou de bruit, dans la quantité d’ARN produite. Fait intéressant, Hauf et son équipe ont identifié plusieurs gènes qui présentaient des fluctuations de bruit inférieures à une limite préalablement définie, appelée bruit de fond, au cours de leur expression.
« Nous disposons de données solides sur ce phénomène », a déclaré Hauf, professeur agrégé au Département des sciences biologiques de Virginia Tech. « Certains gènes sont différents et peuvent avoir un bruit très faible. »
Souvent éclipsées par les gènes à bruit élevé les plus frappants et les plus médiatisés, Hauf et son équipe ont été intrigués par ces gènes à très faible bruit car ils ouvrent une fenêtre sur la compréhension de l’expression des gènes et du bruit de l’expression des gènes.
Cette découverte, récemment publiée dans la revue Science Avances, comprend les contributions des co-auteurs Abhyudai Singh, professeur de génie électrique et informatique à l’Université du Delaware, et Ramon Grima, professeur de biologie computationnelle à l’Université d’Édimbourg. Singh et Grima sont également des biologistes mathématiques.
Membres du Virginia Tech Hauf Lab impliqués dans la découverte du gène à faible bruit, à gauche Silke Hauf, Douglas Weidemann, Eric Esposito et Tatiana Boluarte. Photo gracieuseté de Silke Hauf. Les membres du Hauf Lab impliqués dans la découverte du gène à faible bruit comprennent (de gauche à droite) Silke Hauf, Douglas Weidemann, Eric Esposito et Tatiana Boluarte. Crédit : Photo gracieuseté de Silke Hauf
Les cellules seront des cellules
Hauf a déclaré que l’importance de la découverte réside dans le fait qu’elle aide à acquérir une compréhension de base de la façon dont ces cellules font ce qu’elles font. Les cellules ne peuvent pas éviter de faire du bruit, mais pour qu’elles fonctionnent bien, le bruit doit être minimisé. Elle l’a comparé aux aéroports qui tentent de maintenir leurs vols à l’heure afin d’obtenir un maximum de fonctionnalités. « C’est donc passionnant de voir qu’il existe des gènes qui fonctionnent avec un niveau de bruit minimum », a déclaré Hauf. « Imaginez qu’il y ait un vol qui partait toujours dans les cinq minutes suivant l’heure de départ prévue. Ne voudriez-vous pas savoir comment la compagnie aérienne procède ? »
Ouvre la porte à plus de découvertes
Hauf est enthousiaste à l’idée de comprendre comment ces cellules s’expriment de manière si silencieuse et d’en apprendre davantage sur les mécanismes qui les sous-tendent. Elle aimerait également trouver d’autres gènes dans cette catégorie.
« Nous avons observé ces fluctuations minimes dans un organisme et un type de cellule particuliers, mais nous devons vraiment vérifier d’autres cellules pour déterminer si elles sont universelles », a déclaré Hauf.
Cette recherche a été financée par des subventions de l’Institut national des sciences médicales générales, une unité du Instituts nationaux de la santéet le Fonds de découverte du Lay Nam Chang Dean du Collège des sciences de Virginia Tech.
