Hmo1, un probable homologue d'UBF chez la levure

Hmo1 est constituée d'un domaine N-terminale box A, d'un domaine box B constitué d'une boîte HMG, ainsi que d'un domaine C-terminale riche en lysines (Figure 1.27) (Kamau et al., 2004). Dans cette même étude, il a été décrit que le domaine N-terminale box A d'Hmo1 possède une homologie de séquence faible avec le domaine HMG, et que ce domaine lie l'ADN avec une affinité faible et avec une certaine spécificité de séquence. Comparativement au domaine box A, le domaine box B est responsable en grande partie de la liaison à l'ADN d'Hmo1, du fait de son affinité forte pour l'ADN. Il a également été décrit que Hmo1 serait capable d'induire une courbure de l'ADN en facilitant la ligation des extrémités de fragments d'ADN. Une étude plus récente (Bauerle et al., 2006) a décrit que le domaine C-terminale interagit avec le domaine box A, et l'étude suggère que cette interaction était nécessaire pour induire le courbage de l'ADN. Une autre étude plus récente (Xiao et al., 2010) a décrit l'importance du domaine C-terminale pour le mode de liaison d'Hmo1 à l'ADN et à proposé que ce domaine permettrait de promouvoir l'accumulation d'Hmo1 sur l'ADN afin d'induire une courbure de l'ADN. Il a rapporté que le domaine box A serait nécessaire à la dimérisation d'Hmo1 (Albert et al., 2013; Xiao et al., 2010) et que le domaine C-terminal serait nécessaire à la localisation nucléolaire d'Hmo1 (Albert et al., 2013).

1.7.5.2 La protéine Hmo1

La protéine Hmo1 a initialement été isolée chez la levure S. cerevisiae et a été décrite comme un homologue des protéines HMGB des eucaryotes supérieurs chez la levure, cela après des analyses par alignement de séquences (Lu et al., 1996). Des mutants de délétion pour les protéines Hmo1 et Hmo2 ont été établis. Le mutant hmo2-1 n’a montré aucune différence mais le mutant hmo1-1 a montré des défauts sévères de croissance.

Ce n’est que dans une étude plus récente que la probable homologie entre UBF et Hmo1 a été proposée (Gadal et al., 2002). Les simples mutants pour hmo1 ou pour des sous unités de l’ARN polymérase I chez la levure ont montré des défauts sévères de croissance alors que les doubles mutants pour hmo1 ainsi que trois sous-unités de l’ARN polymérase I sont létaux. Dans une autre expérience, les mutants rpa49- qui surexpriment Hmo1 ont montré une suppression du phénotype de défaut de croissance observés pour les mutants rpa49- ainsi qu’une augmentation du niveau de la

transcription de l’ARNr, ce qui a permis de mettre en évidence le rôle de Hmo1 dans l’activation de la transcription ribosomale.

Une analyse par ChIP couplée à une analyse par micro-arrays a permis de mettre en évidence la fixation d’Hmo1 tout le long de la séquence codante des gènes d’ARNr (Hall et al., 2006). Autres résultats inattendus: Hmo1 se fixe sur plusieurs promoteurs de gènes qui codent pour les protéines ribosomales et est nécessaire à la maturation de l’ARNr. Il a été proposé dans cette même étude qu’Hmo1 coordonnerait la transcription des gènes d’ARNr et des gènes qui codent pour les protéines ribosomales. Ce qui a été confirmé dans une autre étude montrant qu’Hmo1 coordonne ces deux processus sous le contrôle de la voie TOR (Berger et al., 2007) (Xiao and Grove, 2009). Une étude plus récente a également rapporté qu'Hmo1 régulerait négativement sa propre expression en agissant sur l'activité de son propre promoteur, ce qui se ferait également sous le contrôle de la voie TOR (Xiao et al., 2011).

Figure 1.27: Représentation de la conservation de l’organisation et de la séquence primaire des parties N- terminales d'UBF et de ses probables homologues Hmo1 et Sp-Hmo1 chez la levure. Noter la conservation d'organisation: entre le domaine de dimérisation d'UBF1 et le domaine box A d'Hmo1, entre la première boîte HMG1 d'UBF1 et le domaine box B d'Hmo1, ainsi qu'entre le début de la boîte HMG2 d'UBF1 et la région CR précédant le domaine C-terminale d'Hmo1. Les acides aminés identiques sont indiqués en rouge. Extrait de (Albert et al, 2013).

Exploitant la conservation partielle de séquence entre les protéines UBF1 et Hmo1, une étude a testé l'interchangeabilité des protéines UBF et Hmo1 (Figure 1.27) (Albert et al., 2013). L’expression d’UBF1 et UBF2 chez la levure a montré une localisation nucléolaire des protéines et une augmentation du volume nucléolaire. La complémentation d’UBF1 et d’UBF2 a été testée pour les activités transcriptionelles aux gènes d’ARNr et aux gènes de protéines ribosomales d’Hmo1. UBF1 seulement pouvait remplacer la fonction d’Hmo1 pour l’activité transcriptionnelle aux gènes d’ARNr mais pas aux gènes de protéines ribosomales. La complémentation inverse a été testée puisque l’expression d’Hmo1 dans les lignées cellulaires humaines a montré une colocalisation parfaite entre Hmo1 et UBF1, en interphase et en métaphase de la mitose, aux gènes d’ARNr et sur des sites pseudo-NORs (Figure 1.28). Cependant, Hmo1 ne pouvait pas augmenter le niveau de la transcription ribosomale lorsque les cellules ont subi une réduction des niveaux protéiques d’UBF par Small Hairpin Ribonucleic Acid (shRNA).

Des données récentes suggèrent, comme il l’a été mentionné plus haut (section 1.1.3.1), que le facteur Hmo1 est lié à la portion active des gènes d’ARNr et intervient dans le maintien de cet état épigénétique actif des gènes d’ARNr. Une autre étude a suggéré (Bermejo et al., 2009) que le facteur Hmo1 participe au maintien de la stabilité génomique des gènes transcrits pendant la phase S du cycle cellulaire, contribuant de cette manière au bon déroulement du cycle cellulaire.

Figure 1.28: Immunolocalisation des protéines UBF et Hmo1 dans des cellules humaines lors de l'interphase et de la métaphase de la mitose. UBF et Hmo1 colocalisent parfaitement au sein des nucléoles et des sites pseudo-

1.8 Étapes majeures du développement embryonnaire