Les mondes darwiniens

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[j e a n-jacqu es ku pi ec / u n e approche darwi n i e n n e de l’ontog e nès e]
utiliser non spécifiquement la même
voie de signalisation, puis divergent et
provoquent trois réponses spécifiques
A’, B’, C’, respectivement. Pourquoi chaque
signal induit-il une réponse unique
au lieu des trois réponses possibles ?
La même question se pose également
pour la régulation de l’expression
des gènes. Comment le programme
génétique peut-il fonctionner si les
interactions entre les protéines régulatrices
et leurs séquences cibles dans
l’ADN ne sont pas spécifiques ? Citons
à nouveau des exemples typiques. Les
séquences d’interaction entre protéines
régulatrices de la transcription et leurs
séquences cibles dans l’ADN ne sont
longues que de 6 à 20 nucléotides. De
nombreuses copies en sont présentes
dans le génome, permettant de multiples
interactions. C’est le cas des gènes
Hox qui déterminent plusieurs étapes
du développement embryonnaire 28 . Les
Figure 2
Le manque de spécificité
dans la signalisation cellulaire
Les voies de signalisation, faites de cascades
de réactions biochimiques, partagent
des parties communes. Ici, les trois signaux
A, B et C activent les trois réponses
A’, B’et C’ en passant par le même « tronc
commun ». Dans ces conditions, comment
le signal peut-il être véhiculé spécifiquement
de sa source à sa cible ?
facteurs de transcription qu’ils codent activent de nombreux gènes impliqués
dans la différenciation de l’embryon précoce ou des membres chez les vertébrés
et les insectes. Pourtant, ces protéines ne présentent pas de spécificité
au niveau de leur liaison à l’ADN. Les séquences qu’elles reconnaissent ne
sont longues que de six nucléotides, et à cause de leur haute fréquence elles
sont présentes dans tous les gènes 29 . De ce fait, in vitro, elles sont capables
de se lier à tous les gènes (ou dans les régions régulatrices de ces gènes) alors
qu’elles ne le font que dans un nombre restreint in vivo 30 .
28. Cf. Balavoine, ce volume. (Ndd.)
29. Gehring et al. (1994), “Homeodomain-DNA recognition”, Cell, 78 @.
30. Carr & Biggin (1999), “A comparison of in vivo and in vitro DNA-binding specificities
suggests a new model for homeoprotein DNA binding in Drosophila embryos”,
EMBO Journal, 18 @. Biggin (2001), “To bind or not to bind”, Nature Genetics,
28.