« La cohésine est une sorte de notaire de la division cellulaire »

La mitose, aussi appelée division cellulaire, est le processus pendant lequel une cellule mère donne naissance à deux cellules filles exactement identiques. Au cours de ce phénomène, le patrimoine génétique de chaque cellule mère, organisée sous forme de chromosome, doit être équitablement partagé entre les deux cellules filles. C’est là qu’intervient la cohésine, ce complexe de quatre protéines qu’étudie Pauline Landwerlin au sein de l’équipe de Biologie structurale intégrative de l’IGBMC.

« Parce qu’elle joue un rôle important dans la division en part égale du patrimoine génétique, j’ai surnommé la cohésine le « notaire de la division cellulaire » », explique la doctorante. La protéine permet également de maintenir groupés les chromosomes et les accompagne lors de leur migration, jusqu’à la fin de la mitose.

Une forme en huit sous le microscope

Pour remplir ses missions de notaire, la cohésine adopte deux configurations : une conformation en anneau et une conformation en forme de huit. C’est sur cette deuxième configuration que portent les recherches de Pauline Landwerlin.

« Nous essayons de comprendre pourquoi la cohésine adopte plusieurs configurations et notamment cette forme de huit, afin de mieux caractériser ses mécanismes chez l’Homme », explique la doctorante. Cette forme en huit est connue pour être indispensable à l’activité de la cohésine et donc au bon déroulement de la mitose. Ce qu’il manque aux scientifiques c’est une caractérisation précise de sa structure, afin de mieux appréhender son fonctionnement.

Obtenir une structure nécessite plusieurs étapes. Une grande partie du travail de la doctorante est tout d’abord de parvenir à exprimer cette cohésine, puis de la purifier. De nombreuses étapes sont mises en œuvre pour obtenir la protéine la plus pure possible. Ensuite, elle est figée sous forme d’un cristal microscopique. Des rayons X sont projetés sur le cristal, qui les diffracte et produit un cliché de diffraction. « Il s’agit d’une sorte de négatif, comme une radiographie médicale, que nous obtenons suite à la diffraction », résume la chercheuse, «  et sur cette radiographie nous analysons les formes des ombres obtenues, pour déterminer comment les acides aminées s’organisent tridimentionnellement, un peu à la manière d’un puzzle 3D. »

Des mutations présentes dans de nombreuses maladies

Des formes mutées de cohésine ont été retrouvées chez des patients atteints plusieurs maladies, dites cohésinopathiques, comprenant certaines maladies neuro-développementales et de nombreux types de cancers. Son rôle dans la formation de ces maladies est encore inconnu, d’où l’importance d’étudier la cohésine et de comprendre comment ses mutations altèrent son fonctionnement et ne lui permettent plus de remplir ses missions de notaire.  

« Il y a énormément de facteurs à prendre en compte, une personne avec une maladie neuro-développementale n’est pas forcément à risques pour développer un cancer, même si dans les deux cas la cohésine est impliquée », explique Pauline Landwerlin. La doctorante et son équipe travaillent à déterminer le rôle de ces cohésines mutées lors de ces maladies. En caractérisant précisément son fonctionnement, l’équipe obtiendra une meilleure vue d’ensemble des processus intervenant au cours de ces maladies.

Léa Fizzala