Structure chromatinienne et activité du promoteur hépatique de la 6-phosphofructo-2-kinase/fructose- 2,6-biphosphatase chez le rat

La 6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-biphosphatase catalyse la synthèse et la dégradation du fructose-2,6-biphosphate, un stimulateur de la 6-phosphofructo-2-kinase et donc de la glycolyse. Chez le rat un gène dit A, code les ARN messagers de type L (foie), M (muscle) et F (fœtal) par l’utilisation alternative de trois promoteurs appelés respectivement L, M et F et disposés dans cet ordre de 3’ en 5’. Le gène A (55 kb) est localisé sur le chromosome X. Notre travail avait pour but d’élucider certains des mécanismes moléculaires du contrôle de la transcription de ce gène, en particulier à partir du promoteur L.
Nous avons d’abord étudié la méthylation de l’ADN dans la région du promoteur L. Deux sites en amont (positions -1043 et-445) et deux sites en aval (positions +254 et +661) du site d’initiation de la transcription de l’ARN messager de type L sont déméthylés sur le chromosome X actif lorsque le promoteur fonctionne dans le foie. Cette déméthylation apparaît vraisemblablement après l’activation du promoteur au cours du développement. Ces mêmes sites sont méthylés, du moins en partie, dans un tissu où le promoteur ne fonctionne pas, et sont totalement méthylés sur le chromosome X inactif chez la femelle de rat. Un autre site (position -2059) situé entre le promoteur L et le promoteur M est déméthylé lorsque le promoteur F est actif.
Afin d’identifier des séquences cis-actives potentielles sur le gène in situ , les sites d’hypersensibilité à la DNase I ont été examinés sur 18.4 kilobases de sa région 5’. Cette étude a été réalisée sur la chromatine de rein, où le gène n’est pas exprimé, sur celle du placenta où seul le promoteur F est actif, ainsi que sur celle de foie om e promoteur L, et dans une moindre mesure, les promoteurs M sont actifs. Cette étude a montré une distribution histospécifique de neuf sites d’hypersensibilité localisés de 5’ en 3’ comme suit : F1 à -6100, FI1 à -5600, M1 à -4500, FI2 à -3500, L2/FI3 à -1000, L1 à -200, LI0 à +2500, LI1 à +3000 et LI2 à +3600. Dans le rein, on voit les sites F1 et FI1, dans le placenta, les sites F1, FI1, FI2 et L2, et dans le foie, les sites F1, FI1, M1, L2, L1, LI0, LI1 et LI2. Le site F1 correspond au promoteur F, le site M& au promoteur M, et le site L1 au promoteur L. Les sites L2 et LI1 correspondraient à des séquences inhibitrices de l’activité transcriptionnelle. Le site LI2 correspond à une unité de réponse aux glucocorticoïdes. Le site FI2 correspond à une région susceptible de former de l’ADN-Z ; cette région contient un promoteur dirigeant la transcription en sens inverse et une unité de réponse aux hormones. L’hypothyroïdie, condition susceptible de réduire l’activité transcriptionnelle à partir du promoteur L, ne modifie pas les sites d’hypersensibilité entre -5912 et +9300 dans le foie. Il en est de même pour la surrénalectomie, opération qui abolit pratiquement l’activité du promoteur L. Cependant, la surrénaltectomie provoque in vivo dans le foie des modifications des interactions ADN-protéines au niveau du promoteur L. Ces modifications intéressent deux régions du promoteur, d’une part la coordonnée -286 et d’autre part la région de liaison de la machinerie transcriptionnelle de base. Nous proposons donc qu’une boucle dans l’ADN permet à l’unité de réponse aux glucocorticoïdes (LI2) d’interagir avec le promoteur (L1). De plus, ces expériences indiquent qu’in vivo, dans le foie, le promoteur L lie vraisemblablement le facteur hépatospécifique HNF-3 et le facteur ubiquiste CTF-NFI