Réveil difficile : la faute au gène 24 ?

Peut-être êtes-vous de ceux qui ont beaucoup de mal à vous réveiller le matin ? Ne cherchez plus d'excuses : votre gène 24 ne fonctionne peut-être pas correctement… Sans aller jusque-là, Chunghun Lim, du Département de neurobiologie et de physiologie à l'Université Northwestern aux États-Unis, et Jongbin Lee, du Département des sciences biologiques à l'Institut de la science et de la technologie en Corée, et leurs collègues ont découvert que la perte du gène 24 (ou gèneTyf pour twenty-four) chez la drosophile dérègle le rythme de son horloge cérébrale et perturbe son réveil.

Des horloges circadiennes sont présentes dans tous les tissus de l'organisme, mais c'est surtout l'horloge cérébrale qui contrôle les comportements circadiens, tels l'éveil et l'endormissement. Chez toutes les espèces, cette horloge est réglée sur environ 24 heures. Chez la drosophile, l'activité circadienne des neurones de l'horloge cérébrale dépend de l'expression de plusieurs gènes « horloge » : par exemple, les protéines CLOCK/CYCLE permettent la transcription des gènes per (pourperiod) et tim (pour timeless) en protéines PER et TIM ; ces dernières, en retour, inhibent l'expression des gènes Clock et Cycle. Ce système de contrôle d'expression des gènes en boucle est à la base de la cyclicité circadienne (période proche de 24 heures), et il est essentiel pour tous les rythmes circadiens, notamment le cycle éveil/sommeil. On connaît désormais plusieurs gènes intervenant dans l'horloge et la plupart se retrouvent notamment chez l'homme.

Les biologistes ont toutefois cherché de nouveaux gènes de l'horloge dans le génome des drosophiles (séquencé en 2000). Pour ce faire, ils ont observé le comportement des 4000 mouches de la « banque » de l'Institut KAIST en Corée, chaque drosophile ayant un gène surexprimé. L'une de ces drosophiles présentait un cycle circadien avec une activité veille/repos perturbée et une période de 26 heures au lieu de 24. Elle avait été créée par surexpression du gène qu'ils ont nommé twenty four (Tyf), dont la fonction était inconnue.

Les biologistes ont alors fabriqué une mouche n'exprimant pas ce gène24 : elle a des réveils difficiles et son cycle circadien est déréglé. En l'absence de ce gène, les neurones « horloge » de la mouche présentent très peu de protéines PER. Le gène 24 ne contrôle pas directement la transcription du gène per, mais favorise la traduction de l'ARN messager de ce gène en protéine PER. C'est la première fois que l'on découvre qu'un gène de l'horloge (Tyf) peut intervenir sur la traduction d'un autre gène de l'horloge (Per). Les biologistes espèrent identifier ce gène 24chez les mammifères, et même chez l'homme, peut-être pour comprendre certaines perturbations du cycle veille/sommeil.

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