​L'ADN contenu dans le noyau de nos cellules mesure environ deux mètres ! Pour tenir dans un si petit espace, il s'enroule autour de protéines appelées histones « de cœur », formant des structures élémentaires dites nucléosomes. Ces derniers sont les unités de base de la chromatine, c'est-à-dire la forme sous laquelle l'ADN est organisé et compacté dans la cellule.

L'histone H1.4 est, quant à elle, une histone de liaison qui se fixe à l'endroit où l'ADN entre et sort du nucléosome. Elle contribue ainsi à rapprocher les deux segments d'ADN entrant et sortant et à maintenir une organisation plus compacte de la chromatine.

Le syndrome de Rahman : une mutation qui desserre la chromatine

Le syndrome de Rahman est une maladie génétique rare causée par des mutations de l'histone H1.4. Il se caractérise par des troubles du neurodéveloppement et des traits du visage particuliers, souvent accompagnés d'anomalies squelettiques ou cardiaques. Jusqu'à présent, la manière dont ces mutations perturbent l'organisation de la chromatine et conduisent à la maladie restait mal comprise.

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont montré que la mutation analysée affecte une région de H1.4 qui interagit avec l'ADN. La protéine mutée est alors moins efficace pour maintenir rapprochés les segments d'ADN situés à l'entrée et à la sortie du nucléosome. La chromatine devient donc moins compacte, plus ouverte et plus flexible, rendant l'ADN plus accessible.

Des condensats de chromatine modifiés

Cette modification de l'organisation de la chromatine se traduit également par des changements observables dans la façon dont elle se condense. À l'échelle de la cellule, certaines molécules peuvent s'organiser spontanément en compartiments sans membrane, appelés condensats. Ils se forment notamment par un phénomène appelé séparation de phases, au cours duquel les molécules concernées se regroupent pour former une phase distincte au sein de la cellule.

Les chercheurs ont reproduit ce phénomène in vitro avec des chaînes de nucléosomes et observé que la protéine H1.4 mutée modifie la formation et l'aspect des condensats obtenus. Ces observations mettent en évidence le rôle de H1.4 dans le contrôle de la compaction et de l'organisation de l'ADN. Or, une modification de la compaction de la chromatine pourrait changer l'accessibilité de certains gènes et perturber leur expression, notamment au cours du développement.

De la mutation… au syndrome de Rahman

Ces résultats permettent ainsi de relier une mutation de l'histone H1.4 à une modification mesurable de l'organisation de la chromatine : la protéine mutée maintient moins efficacement l'ADN sous une forme compacte, ce qui augmente son accessibilité.

Ces travaux révèlent comment l'histone H1.4 contribue à organiser la chromatine et aident à mieux comprendre les bases moléculaires du syndrome de Rahman. Ils ouvrent également de nouvelles pistes pour étudier la façon dont les défauts d'organisation de la chromatine perturbent la régulation des gènes et contribuent au développement de certaines maladies.