Ribosomes, ce terme rappelle les cours de biologie. Il s'agit des cuisines dans lesquelles la cellule transforme l'information génétique en protéines. Chez la levure, cette fonction vitale est intimement liée à la croissance. Or si les usines marchent à fond quand la cellule est dans un environnement favorable, elles ralentissent d'un coup quand la faim ou le stress se font sentir. Comment se coordonnent-elles ? Selon l'équipe de David Shore, professeur à l'Université de Genève et membre du Pôle national de recherche Frontiers in Genetics, c'est à un simple couple de protéines que l'on devrait l'activation ou non des 137 gènes impliqués dans le fonctionnement des ribosomes. Un travail publié dans la revue Nature le 23 décembre 2004.

Il y a d'un côté les gènes, les recettes, et de l'autre les plats, les protéines. Entre les deux, la cuisine, les ribosomes. Seulement pour fonctionner, la cuisine a besoin de murs, d'ustensiles, de tables… Tous ces éléments sont constitués pour la plus grande part de protéines ribosomales, et pour une plus petite partie d'ARN ribosomal, bien que ce dernier joue un rôle central dans l'activité catalytique. En tout, il faut un peu plus de 150 gènes pour construire un ribosome. Et comme à chaque division cellulaire, il faut en fabriquer de nouveau, ces gènes sont exprimés quasiment en permanence. " Une levure fabrique environ 2000 ribosomes chaque minute, explique Stephan Schawalder, premier signataire de l'article qui paraît dans Nature et collaborateur du prof. David Shore. Non seulement ces cent cinquante gènes sont presque toujours actifs, mais en plus ils sont très fortement exprimés. "

Interrupteur général
Le plus étonnant vient peut-être du fait que ces mêmes gènes sont tous exprimés en même temps comme s'ils répondaient tous au même interrupteur. Voilà ce qui intéresse l'équipe de l'Université de Genève : comprendre ce comportement grégaire, en trouver la cause. Une première piste a été découverte en 2002 quand une autre équipe a révélé qu'une même protéine, baptisée Fhl1, s'accrochait sur le promoteur de chacun des gènes impliqués dans la machinerie ribosomale. Il pouvait bien s'agir d'une sorte d'interrupteur général capable d'allumer ou d'éteindre cet ensemble fonctionnel de gènes. Cette idée est aujourd'hui précisée par les travaux de l'équipe genevoise qui montre qu'une autre protéine, agrippée au même endroit, semble être impliquée dans cette signalisation. Ifh1, c'est son nom, semble en effet être en interaction avec FHL1. Et de cette interaction dépend l'activation des gènes des protéines ribosomales.

Démonstration fut notamment faite en soumettant des levures à une diète sévère ou à un stress. " Activer les gènes ribosomaux consomme environ 50% de l'énergie d'une cellule, continue Stephan Schawalder. Cette dernière ne peut donc pas se permettre une telle dépense en période de disette. Et effectivement, nous avons constaté qu'en affamant des levures, la protéine Ifh1 en cause cesse de s'accrocher au promoteur des gènes. Puis dans un deuxième temps, on a remarqué qu'en poussant l'activation du gène qui code pour la protéine Ifh1, les gènes liés aux protéines ribosomales étaient tout particulièrement exprimés. C'est dire le rôle de cette protéine Ifh1 qui avec Fhl1 est au centre de l'activité des gènes des protéines ribosomales. "

Pour obtenir de plus amples informations, n'hésitez pas à prendre contact avec
le prof. David Shore: david_shore@hms.harvard.edu
Stephan Schawalder au 022 379 61 77 ou à Stephan.Schawalder@molbio.unige.ch

Genève, le 22 décembre 2004