Dans la grande course pour comprendre le fonctionnement du vivant, la mise au point d'outils efficaces présente un intérêt majeur. A l'Université de Genève, l'équipe du prof. Ulrich K. Laemmli en offre deux, aussi innovateurs qu'efficaces, dans un article à paraître dans la prestigieuse revue Molecular Cell le 8 octobre prochain. ChIC et ChEC sont en quelque sorte des ciseaux moléculaires capables d'aller couper les segments d'ADN auxquels se lient certaines protéines particulières. Une technique facile d'emploi qui pourrait s'avérer très utile pour comprendre, par exemple, les mécanismes qui allument ou éteignent les gènes.

A 28 ans et des poussières, Manfred Schmid met un point final à son doctorat. Cet Autrichien d'origine y travaille depuis près de quatre ans sous l'œil aguerri de son maître de thèse Ulrich Laemmli, membre du Pôle National de Recherche Frontiers in Genetics et professeur au Département de biochimie et de biologie moléculaire de l'Université de Genève. Ses efforts sont aujourd'hui récompensés par un article, co-écrit avec ce dernier et sa collègue Thérèse Durussel, à paraître dans le magazine Molecular Cell.

"Ce que cet article décrit, ce sont deux techniques, deux nouvelles méthodes, ChIC et ChEC, qui devraient grandement faciliter le travail de ceux qui étudient les interactions entre les protéines et l'ADN, ce long filament qui porte le patrimoine génétique de chaque organisme." Et ils sont nombreux les chercheurs qui, de par le monde, étudient de tels mécanismes moléculaires.

"Allumer" les gènes
Si la génétique semble souvent dominée par le séquençage du génome de divers organismes (chien, homme, singe, ver, levure, etc.), cet exercice, pourtant précieux, ne dit rien sur la fonction des gènes et encore moins sur leur expression. Un gène est comme une recette de cuisine. Il est indispensable à la survie de la cellule. Mais il n'est rien sans les ingrédients, les casseroles et les chefs. Ce sont en partie des protéines qui assurent ces fonctions. Un exemple : pour être "allumé", un gène a besoin qu'une protéine se pose sur un segment d'ADN baptisé "promoteur". Celle-ci est donc un peu comme le doigt qui appuie sur l'interrupteur. C'est dire toute l'importance de l'interaction entre protéines et gènes pour la bonne marche de la cellule. On comprend aussi pourquoi les biologistes tiennent tant à suivre les protéines et à identifier sur quelle portion de l'ADN elles vont se fixer et quels effets elles entraînent en agissant ainsi.

"C'est là toute la difficulté de l'exercice, reprend Manfred Schmid. Il est très difficile de suivre une protéine et d'extraire la séquence à laquelle elle se lie. Les techniques existantes restent approximatives. ChIC et ChEC devraient se révéler plus rapides et plus précises. Elles sont différentes dans les détails, mais identiques sur le concept. Nous avons réussi à équiper la protéine qui nous intéresse avec une molécule de la famille des nucléases, capable de couper l'ADN sur le segment qui lui correspond. C'est la première étape. La seconde consiste à activer ces ciseaux au moment que nous choisissons, quand la protéine s'est fixée sur la portion d'ADN. Nous y parvenons en ajoutant du calcium à la solution. C'est comme un carburant qui va faire fonctionner nos ciseaux moléculaires. Une fois les segments d'ADN découpés, il suffit de les purifier et d'analyser leur séquence pour tenter de les identifier."

Ce n'est pas la première fois qu'Ulrich Laemmli met au point une nouvelle technique d'investigation dans le domaine de la biologie moléculaire. La plus célèbre, SDS Page, est aujourd'hui mondialement utilisée et a fait l'objet de plus de 150'000 citations dans les journaux spécialisés depuis sa publication en 1970. L'avenir dira si les méthodes ChIC et ChEC connaîtront le même succès.

Pour obtenir de plus amples informations, n'hésitez pas à contacter
le prof. Ulrich K. Laemmli au 022 379 61 22 ou
Manfred Schmid au 022 379 61 21

Genève, le 7 octobre 2004