Cellules souches et programmation génétique: l'apport de la recherche fondamentale
Publié par Michel le 19/11/2010 à 00:00
Source: CNRS
Illustration: Wikipedia
Des chercheurs de l'Institut Pasteur et du CNRS viennent d'identifier des régulateurs contrôlant l'un des processus essentiels du développement embryonnaire chez les femelles mammifères: la mise sous silence des gènes de l'un des deux chromosomes sexuels. Ces mêmes régulateurs sont également impliqués dans le maintien de la capacité des cellules souches embryonnaires à donner naissance aux différents tissus de notre organisme, comme la peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.), les ongles ou le foie (Le foie est un organe abdominal impair et asymétrique, logé chez l'homme dans l'hypocondre droit, la loge sous-phrénique droite, la partie supérieure du creux épigastrique puis...). Ces régulateurs sont également capables de "reprogrammer" le génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des...) des cellules matures pour leur faire perdre leur spécialisation, et retourner à l'état de cellules souches. Ces travaux contribuent ainsi à mieux comprendre ces mécanismes fondamentaux, ce qui sera indispensable pour espérer maîtriser le devenir des cellules souches et développer des nouvelles stratégies thérapeutiques. Ils sont publiés la revue Nature.


Cellules souches embryonnaires de souris.

Chez les mammifères, les femelles possèdent deux chromosomes sexuels identiques de type X, alors que les mâles n'en possèdent qu'un. Pour contrebalancer ce déséquilibre, un mécanisme spécifique se met en place chez la femelle (En biologie, femelle (du latin « femella », petite femme, jeune femme) est le sexe de l'organisme qui produit des ovules, dans le cadre d'une reproduction...) pendant le développement de l'embryon (Un embryon (du grec ancien ἔμϐρυον / émbruon) est un organisme en développement depuis la première division de l’œuf ou zygote jusqu’au stade où...): il s'agit de la mise sous silence des gènes présents sur l'un des deux chromosomes X. Mâles et femelles expriment ainsi le même nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de gènes du chromosome (Le chromosome (du grec khroma, couleur et soma, corps, élément) est l'élément porteur de l'information génétique. Les chromosomes...) X dans chaque cellule. Cette inactivation du chromosome X est le sujet de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) de l'unité de Génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) moléculaire murine (Institut Pasteur/CNRS URA 2578), dirigée par Philip Avner. Les chercheurs de cette unité avaient précédemment identifié trois facteurs intervenant dans la régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) directe du processus. En collaboration avec une équipe de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures)....) d'Edimbourg, ils viennent de mettre en évidence trois autres facteurs, impliqués cette fois-ci dans un second niveau de la régulation.

Or, certains de ces facteurs étaient déjà connus pour permettre aux cellules spécialisées dans lesquelles ils s'expriment de "remonter" le processus de leur maturation. Ces cellules redeviennent des cellules non-spécialisées, également appelées cellules souches. Quand cette "déprogrammation" a lieu dans des cellules femelles, elle s'accompagne de la réactivation des gènes du chromosome X inactif. Ceci suggère donc des mécanismes moléculaires communs entre cette réactivation et la déprogrammation de l'expression des gènes.

En contribuant à identifier les processus qui régulent ces mécanismes indéniablement liés, les découvertes des chercheurs de l'Institut Pasteur (L’Institut Pasteur est une fondation française privée à but non lucratif qui se consacre à l'étude de la biologie, des microorganismes, des maladies et des vaccins. Il est ainsi...) et du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) soulignent l'apport potentiel de la recherche fondamentale (La recherche fondamentale regroupe les travaux de recherche scientifique n'ayant pas de finalité économique déterminée au moment des travaux. On oppose en général la...) dans la compréhension du maintien de la plasticité des cellules souches embryonnaires, domaine qui représente, à l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y compris en sciences (« heure solaire » employé pour...) actuelle, un enjeu considérable en matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de l'espace et...) de thérapie (Une thérapie est un ensemble de mesures appliquées par un thérapeute à une personne souffrant d'un problème de santé, dans le but de...).


Note:

Ces travaux ont reçu un soutien de l'Agence Nationale de la Recherche Scientifique (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne...) et du réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un...) européen d'excellence Epigenome.


Référence:

Molecular coupling of Tsix regulation and pluripotency, Nature, 18 novembre 2010.
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