Expression génique
L’expression génique est l’ensemble des processus par lesquels l’information d’un gène conduit à un produit fonctionnel, ARN ou protéine. Elle comprend la transcription, la maturation des ARN et, pour les gènes codant des protéines, la traduction et la maturation du produit. Un gène présent dans le génome n’est donc pas nécessairement exprimé dans toutes les cellules.
Du gène au produit
La transcription produit un ARN à partir d’une séquence d’ADN. Chez les eucaryotes, un ARN précurseur peut subir plusieurs étapes de maturation, notamment l’épissage. Les ARN messagers sont ensuite traduits en chaînes polypeptidiques, tandis que d’autres ARN exercent directement leurs fonctions sans être traduits. Mesurer l’expression ne revient donc pas toujours à mesurer une production de protéines.
La quantité de produit disponible dépend à la fois de sa synthèse et de sa dégradation. L’accessibilité de l’ADN, les séquences régulatrices et les facteurs de transcription influencent le recrutement de l’ARN polymérase. La maturation, l’export et la durée de vie des ARN, puis l’efficacité de traduction et la stabilité des protéines, apportent d’autres niveaux de contrôle. Un même génome peut ainsi produire des profils différents selon le tissu, le développement et les conditions du milieu.
Ce que mesure une analyse
La PCR quantitative après transcription inverse et le séquençage des ARN renseignent sur l’abondance des transcrits. Ils ne mesurent pas directement la quantité de protéine active. Une variation d’ARN peut être atténuée, retardée ou compensée aux étapes suivantes ; inversement, une activité protéique peut changer sans modification parallèle du transcrit.
Une comparaison exige de préciser les cellules ou tissus prélevés, le moment, les témoins et la méthode de normalisation. Les gènes de référence doivent être stables dans les conditions effectivement étudiées. Chez les poissons, une différence entre lots peut refléter une réponse à la température, à l’alimentation ou à une infection, mais aussi une composition cellulaire différente de l’échantillon. Un profil d’expression décrit une réponse moléculaire ; il ne suffit pas à établir sa cause ni à diagnostiquer seul un état clinique.
