Dans une étude menée par
Harvard Medical School publiée dans Nature, les chercheurs ont tenté de
démêler comment les soi-disant informations épigénétiques, les
instructions sur les gènes à allumer et à éteindre, sont transmises de
génération en génération. En effet, grâce à l'observation du petit ver Caenorhabditis elegans, un modèle simple afin de découvrir les mécanismes fondamentaux de l'héritage
épigénétique, les chercheurs viennent de découvrir deux nouvelles protéines contribuant à ce
processus
Les
chercheurs ont découvert que les protéines forment une gouttelette
liquide sans membrane jamais observée auparavant dans le cytoplasme des
cellules, surnommée le granule Z. Le
granule Z interagit avec deux gouttelettes précédemment identifiées
d'une manière inattendue qui non seulement illumine certaines des étapes
menant à l'héritage épigénétique, mais fournit également de nouvelles
idées sur la façon dont les liquides peuvent se comporter à l'intérieur
d'autres liquides. Les chercheurs croient que les gouttelettes aident à organiser le processus de détermination
des gènes à exprimer en ne permettant que la transformation de certains
ARN en protéines.
Les
chercheurs ont commencé par rechercher les gènes nécessaires au
transfert de l'information épigénétique d'un C. elegans adulte à sa
progéniture. Ils en ont repéré deux qui n'avaient pas été impliqués auparavant. Les
deux protéines se lient aux ARN, soit les chaînes de l'information génétique
qui dirigent plusieurs des phénomènes associés à l'héritage
épigénétique.
Le marquage
ZNFX-1 et WAGO-4 avec des molécules fluorescentes ont révélé qu'ils
sont situés presque entièrement dans les cellules germinales, ce qui
conduit à des spermatozoïdes et des œufs. Selon les chercheurs, les protéines sont impliquées dans l'héritage.
Les
chercheurs ont observé que C. elegans se développait à partir d'un
ovule fécondé jusqu'à l'âge adulte et ont découvert que ZNFX-1 et WAGO-4
commençaient leur vie dans le cadre d'une gouttelette appelée granule P. Selon les chercheurs, les
granules de P et autres organites de gouttelettes liquides, aussi
appelés condensats de type liquide, ont un but est mystérieux erestent distincts du
cytoplasme même s'ils n'ont pas de membrane. Lorsque les vers ont mûri, ZNFX-1 et WAGO-4 ont jailli du granule P pour former leur propre gouttelette, le granule Z. Les granules P et Z collés en quelque sorte étroitement ensemble sans fusionner. Ils ont également découvert qu'une
troisième gouttelette, appelée les foyers de Mutator, a pris
forme et a rejoint le groupe de la même manière.
Le
fait que les granules se forment dans un endroit particulier au sein de
C. elegans et dans un ordre spécifique les uns par rapport aux autres
au cours du développement embryonnaire laisse croire que tout
l'assemblage est génétiquement programmé et non accessoire.
Les chercheurs croient que le granule Z prend des
décisions sur le traitement de l'ARN, puis enregistre ces décisions pour
les générations futures.
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