Professeur agrégé
Laboratoire de Biologie Moléculaire et Cellulaire Végétale
Dans un organisme donné, chaque cellule possède une information génétique quasi identique, mais toutes ne se ressemblent pas et n'agissent pas de la même manière. Cette étonnante diversité est notamment due à la présence de marqueurs chimiques, appelés modifications épigénétiques, qui décorent l'ADN et les protéines d'encapsidation qui l'organisent dans le noyau. Les motifs de ces marqueurs chimiques diffèrent selon le type cellulaire et contribuent à la fonction cellulaire en indiquant les gènes à activer et ceux à ignorer. Connaître l'effet de ces modifications épigénétiques sur le comportement d'une cellule peut nous aider à comprendre la santé et la maladie, mais manipuler l'épigénétique dans les cellules de mammifères est souvent mortel, ce qui rend ces changements difficiles à étudier. Heureusement, des manipulations similaires sont réalisables dans un modèle végétal, ce qui en fait un excellent système pour comprendre le rôle des modifications épigénétiques.
Plutôt que d'utiliser des cellules animales pour étudier les modifications épigénétiques, Julie Law se tourne vers la petite plante à fleurs Arabidopsis thalianaContrairement aux mammifères, Arabidopsis thaliana Les plantes tolèrent mieux les modifications de leur épigénome, ce qui facilite l'étude des effets de la modification de ces marqueurs chimiques. Grâce à cette plante, Law étudie comment les modifications épigénétiques sont reconnues et traduites en réponse cellulaire. Elle se concentre notamment sur la caractérisation de plusieurs familles de protéines récemment identifiées, impliquées dans l'empaquetage de l'ADN et l'expression des gènes, appelées protéines de liaison à la chromatine. En utilisant des approches génétiques, biochimiques et génomiques, Law vise non seulement à déterminer les marques épigénétiques reconnues par ces familles de protéines, mais aussi à identifier leurs partenaires d'interaction et leurs effets sur l'expression des gènes. Bien que les recherches de Law utilisent un modèle végétal, ses résultats seront également riches d'enseignements pour la biologie humaine, car de nombreux gènes impliqués dans l'ajout ou la suppression de marques épigénétiques sont les mêmes chez les plantes et les mammifères. À terme, ses recherches ouvrent la voie à la compréhension du rôle de l'épigénome en agriculture et en santé humaine.
Avec ses collègues, Law a fourni des informations mécanistes sur le ciblage de deux ARN polymérases spécialisées (Pol-IV et Pol-V) dans le Arabidopsis thaliana génome. Ces résultats permettent de mieux comprendre comment les modifications épigénétiques pourraient cibler des gènes spécifiques pour améliorer les cultures ou apporter des bénéfices thérapeutiques pour la santé humaine.
Adoptant une approche biochimique, Law a utilisé des protéines dont le rôle dans un processus appelé méthylation de l'ADN était connu pour identifier quelques protéines supplémentaires jamais associées auparavant à des modifications épigénétiques. La connaissance de ces nouvelles protéines améliore notre compréhension des processus influençant l'épigénome d'une cellule.
Law et ses collègues ont également révélé, au niveau des atomes individuels, les régions précises de plusieurs protéines essentielles à la reconnaissance de modifications épigénétiques spécifiques. Ces études fournissent une vue détaillée du fonctionnement de ces protéines et pourraient révéler comment leur mutation peut entraîner des changements épigénétiques se manifestant par des anomalies du développement ou la progression de maladies, comme le cancer.
Licence en biochimie et biophysique, Université d'État de l'Oregon
Doctorat en biochimie, Faculté de médecine de l'Université Johns Hopkins
Chercheur postdoctoral, Université de Californie, Los Angeles
