Le moment, l’endroit et la quantité d’expression d’un gène sont contrôlés principalement par l’interaction de séquences d’ADN cis-régulatrices avec des facteurs de transcription trans-régulatrices (FT). Les changements dans les sites de liaison à la TF contribuent aux états pathologiques, à la diversité phénotypique chez les individus en bonne santé et aux phénotypes divergents entre les espèces. Malgré leur importance, de nombreuses questions subsistent sur la manière dont les séquences d’ADN cis-régulatrices traduisent la liaison à la TF en activité transcriptionnelle (Wittkopp et Kalay 2012). L’évolution rapide des exhausteurs jaunes nous offre une excellente occasion d’étudier l’évolution des séquences cis-régulatrices (Wittkopp et al. 2002; Gompel et coll. 2005).
En utilisant des gènes rapporteurs dans D. melanogaster, nous avons découvert que les emplacements des renforceurs spécifiques tissulaires du gène de pigmentation jaune ont changé de position dans le génome d’une espèce à l’autre (voir Figure) (Kalay et Wittkopp 2010). L’analyse des séquences a suggéré que cela était plus probable en raison du gain et de la perte graduels des sites de liaison des facteurs de transcription que des duplications ou des réarrangements. Cela nous permet d’utiliser ces régions pour comparer la séquence d’ADN, la liaison TF et l’activité de régulation cis entre des séquences qui ont acquis indépendamment la même fonction ainsi qu’entre des séquences d’ADN orthologues dont les fonctions ont divergé.
Actuellement, nous analysons (1) des données sur l’hybride de levure-1 identifiant les FT qui se lient à des améliorateurs spécifiques à l’espèce de jaune, (2) localisant les séquences responsables de l’activité spécifique des tissus dans chaque région d’amplification, et (3) en utilisant les informations obtenues de ces travaux pour élucider les mécanismes de développement contrôlant la structure abdominale pendant le développement de la pupe.