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Posté par Michel le Mardi 11/10/2011 à 12:00
La précision de la symétrie chez la mouche
La Cycline G est une protéine impliquée dans la régulation du cycle cellulaire, processus complexe de division des cellules chez les organismes munis d'un noyau (eucaryotes). Une équipe de chercheurs autrichiens et deux équipes de chercheurs français, dirigées par Vincent Debat (1) du laboratoire « Origine structure évolution de la biodiversité » (Muséum national d'Histoire naturelle (La démarche d'observation et de description systématique de la nature commence dès l'Antiquité avec Théophraste, Antigonios de Karystos et Pline l'Ancien. Le terme d’histoire...) / CNRS) et Frédérique Peronnet (2) du laboratoire « Biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des êtres...) du développement » (UPMC / CNRS), se sont intéressées au rôle de cette protéine chez la drosophile, également appelée mouche (Mouche est un nom vernaculaire ambigu en français. Le terme mouche (/muʃ/) provient du mot italien musca, qui désigne de nos jours principalement un genre (Musca)...) du vinaigre (Le vinaigre est un liquide acide (pH généralement compris entre 2 et 3), obtenu grâce à l'oxydation de l'éthanol dans le vin, le cidre, la bière et autres boissons fermentées. Le vinaigre commun...), et notamment à son implication dans le développement symétrique de celle-ci. Les chercheurs montrent, dans une étude qui vient d'être publiée dans la revue PLoS Genetics, que le niveau d'expression de la Cycline G serait fondamental pour le développement de mouches parfaitement symétriques.

Le caractère bruité – aléatoire – de tous les phénomènes biologiques, des molécules à la physiologie, altère la précision de la réplication des phénotypes, et impose des limites à l'efficacité de la sélection naturelle (et artificielle). L'imperfection de la symétrie, appelée asymétrie fluctuante, est la façon la plus simple de mesurer la conséquence du bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à...) développemental. Malgré des recherches intenses depuis une cinquantaine d'années, les bases génétiques de la stabilité de développement – c'est-à-dire les processus qui réduisent le bruit (et donc l'asymétrie chez les organismes à symétrie bilatérale) – sont mal comprises.


Exemples de 2 individus de drosophiles où le gène de la Cycline G a été surexprimé. Dans les 2 cas, il est observé une asymétrie de taille entre l'aile gauche (en vert) et l'aide droite (en orange).
© Vincent DEBAT / MNHN

A l'aide de techniques de transgénèse, les chercheurs ont surexprimé ou inactivé le gène de Cycline G dans les mouches génétiquement homogènes et élevées en conditions environnementales contrôlées. La dérégulation de la Cycline G chez la drosophile provoque ainsi une véritable explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus cette transformation s'effectue rapidement, plus la matière...) du niveau de bruit développemental, se manifestant par une très forte augmentation des asymétries aléatoires. En effet, les résultats de cette expérience montrent que l'asymétrie est détectée non seulement sur les ailes des drosophiles, mais également sur les pattes.

Par ailleurs, les ailes ont été examinées au niveau cellulaire. Tandis que chez les mouches sauvages (donc symétriques), il est observé que plus la taille des cellules des ailes est grande et plus le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de cellules observées est petit ; chez les mouches asymétriques, cette étroite corrélation négative entre taille et nombre des cellules observées est perdue. Cette expérience suggère donc que la compensation entre croissance cellulaire et division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction "division par ce nombre"...) cellulaire est un facteur central au maintien de la taille des ailes chez la drosophile – et donc de la stabilité de développement des ailes – et que la cycline G joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement...) un rôle fondamental dans le maintien de cet équilibre.

Les chercheurs concluent que si l'expression normale de la Cycline G est nécessaire à la formation de mouches parfaitement symétriques, cette stabilisation résulte probablement d'une interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) de la Cycline G avec beaucoup d'autres gènes qu'il reste à identifier.


Notes:

(1) généticien de l'évolution et spécialiste de l'asymétrie
(2) généticienne du développement


Référence:

Debat V, S. Bloyer, F. Faradji, N. Gidaszewski, N. Navarro, P. Orozco-terWengel, V. Ribeiro, C. Schlötterer, J. S. Deutsch and F. Peronnet. (2011) Developmental Stability: a Major Role for Cyclin G in Drosophila melanogaster. 6 octobre 2011. PLoS Genetics.


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Source: CNRS