La cellule ressemble à une cuisine où des milliers de recettes (les gènes) sont consignées dans un gros livre (l'ADN). Le chef-protéine Klf4 feuillette les pages et décide quelle recette préparer aujourd'hui. Mais comment trouve-t-il la bonne ligne parmi des milliards de lettres ? On pensait autrefois que la protéine cherchait un court « mot de passe » – quelques lettres à la suite. On découvre maintenant qu'elle perçoit bien plus.

Les scientifiques ont prélevé des milliers de courts fragments d'ADN et mesuré la force avec laquelle Klf4 s'y accroche. Il s'avère que la protéine attrape même les séquences « incorrectes », simplement avec moins de force. C'est comme si le chef reconnaissait non seulement la recette exacte, mais aussi des pages similaires où certaines lettres sont effacées. La force de la prise varie progressivement, et non selon un principe de « tout ou rien ».

Ensuite, les chercheurs ont construit un modèle qui additionne l'influence de chaque lettre de l'ADN, comme des cubes empilés en tour. Il s'est avéré que les lettres n'agissent pas individuellement, mais collectivement : les lettres voisines peuvent renforcer ou affaiblir la prise de la protéine. Ce modèle a été testé sur de longs brins d'ADN étirés par des pinces optiques, ainsi que sur l'ensemble du génome humain. Les prédictions ont coïncidé avec la réalité sans ajustement supplémentaire.

On peut désormais prédire à l'avance où Klf4 se posera dans n'importe quelle cellule – et ce qu'elle y activera. C'est un pas vers la compréhension de la manière dont les cellules mémorisent leur état (par exemple, les cellules souches restent des cellules souches) et de ce qui déraille dans le cancer.