Functional diversity of ISWI complexes

Sara S. Dirscherl and Jocelyn E. Krebs

Abstract: The yeast SWI/SNF ATP-dependent chromatin remodeling complex was first identified and characterized over 10 years ago (F. Winston and M. Carlson. 1992. Trends Genet. 8: 387–391.) Since then, the number of distinct ATP-dependent chromatin remodeling complexes and the variety of roles they play in nuclear processes have become dizzying (J.A. Martens and F. Winston. 2003. Curr. Opin. Genet. Dev. 13: 136–142; A. Vacquero et al. 2003. Sci. Aging Knowledge Environ. 2003: RE4) — and that does not even include the companion suite of histone modifying enzymes, which exhibit a comparable diversity in both number of complexes and variety of functions (M.J. Carrozza et al. 2003. Trends Genet. 19: 321–329; W. Fischle et al. 2003. Curr. Opin. Cell Biol. 15: 172–183; M. Iizuka and M.M. Smith. 2003. Curr. Opin. Genet. Dev. 13: 1529–1539). This vast complexity is hardly surprising, given that all nuclear processes that involve DNA — transcription, replication, repair, recombination, sister chromatid cohesion, etc. — must all occur in the context of chromatin. The SWI/SNF-related ATP-dependent remodelers are divided into a number of subfamilies, all related by the SWI2/SNF2 ATPase at their catalytic core. In nearly every species where researchers have looked for them, one or more members of each subfamily have been identified. Even the budding yeast, with its comparatively small genome, contains eight different chromatin remodelers in five different subfamilies. This review will focus on just one subfamily, the Imitation Switch (ISWI) family, which is proving to be one of the most diverse groups of chromatin remodelers in both form and function.

Résumé : Le complexe de remodelage de la chromatine dépendant de l'ATP de la levure SWI/SNF a été identifié et caractérisé il y plus de dix ans (F. Winston et M. Carlson. 1992. Trends Genet. 8: 387–391.) Depuis lors, le nombre de complexes distincts de remodelage de la chromatine dépendants de l'ATP et la variété de rôles qu'ils jouent dans les processus nucléaires ont pris des proportions vertigineuses (J.A. Martens et F. Winston. 2003. Curr. Opin. Genet. Dev. 13: 136–142; A. Vacquero et al. 2003. Sci. Aging Knowledge Environ. 2003: RE4) et ceci n'inclut même pas la série connexe d'enzymes de modification des histones qui démontrent une diversité comparable tant dans le nombre de complexes que par la variété de leur fonction (M.J. Carrozza et al. 2003. Trends Genet. 19: 321–329; W. Fischle et al. 2003. Curr Opin. Cell Biol. 15: 172–183; M. Iizuka et M.M. Smith. 2003. Curr. Opin. Genet. Dev. 13: 1529–1539.) Cette grande complexité est peu surprenante compte tenu du fait que tous les processus nucléaires impliquant l'ADN — transcription, réplication, réparation, recombinaison, cohésion des chromatides-surs, etc. — doivent tous se dérouler dans le contexte de la chromatine. Les complexes de remodelage dépendants de l'ATP apparentés à SWI/SNF se divisent en un certain nombre de sous-familles, toutes reliées par la présence d'une activité ATPase SWI2/SNF2 au sein de leur domaine catalytique. Dans quasiment toutes les espèces examinées par les chercheurs, un ou plusieurs membres de chaque sous-famille ont été identifiés. Même la levure à bourgeonnement, avec son génome relativement petit, contient huit membres compris dans cinq sous-familles différentes. Cette revue se focalisera sur une seule sous-famille, la famille Imitation Switch (ISWI), qui se révèle être un des groupes les plus diversifiés d'enzymes de remodelage que ce soit en terme de forme ou de fonction.

[Traduit par la Rédaction]