Comment les cellules choisissent entre deux destins

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Chez les animaux présentant des niveaux réduits d’une protéine appelée Zic
Chez les animaux présentant des niveaux réduits d’une protéine appelée Zic4, les cellules des tentacules changent d’identité pour devenir des cellules des pieds (en vert). Crédits d’image : Jaroslav Ferenc

Notre corps est constitué de milliards de cellules qui ont le même génome global mais jouent des rôles spécialisés pour créer différents tissus et organes. En travaillant sur un invertébré d’eau douce, les chercheurs de l’IGF ont découvert qu’une protéine appelée Zic4 dirige la formation et le maintien des tentacules qui entourent la bouche de l’animal. En réduisant les niveaux de Zic4, les cellules des tentacules se transforment en différents types de cellules. Ces résultats pourraient aider les chercheurs à identifier les facteurs qui régissent le choix entre deux types de cellules chez d’autres animaux.

Au cours du développement d’un embryon, ses cellules souches se différencient en précurseurs de diverses lignées cellulaires qui donnent naissance aux neurones, aux cellules sanguines, aux cellules de la peau et à d’autres types de cellules spécialisées. Cependant, la manière dont les types de cellules conservent leur identité spécifique reste mystérieuse.

Les chercheurs du laboratoire Tsiairis ont tenté de répondre à cette question en étudiant le développement de l’Hydre, un organisme tubulaire doté d’une bouche bordée de tentacules et d’un pied collant, qui peut faire repousser son corps entier à partir d’un petit morceau de tissu en quelques jours. Les chercheurs ont identifié Zic4, un facteur de transcription - ou une protéine qui contrôle l’expression des gènes - comme le facteur clé de la formation et de l’entretien des tentacules d’Hydra. L’équipe a découvert que lorsque les niveaux de Zic4 étaient réduits, les cellules des tentacules changeaient d’identité et devenaient des cellules des pieds.

Selon les chercheurs, ces résultats permettent de mieux comprendre les réseaux de régulation génétique qui régissent le choix entre deux types de cellules épithéliales chez Hydra et peut-être chez d’autres animaux.

Matthias Christian Vogg, Jaroslav Ferenc, Wanda Christa Buzgariu, Chrystelle Perruchoud, Paul Gerald Layague Sanchez, Leonardo Beccari, Clara Nuninger, Youn Le Cras, Céline Delucinge-Vivier, Panagiotis Papasaikas, Stéphane Vincent, Brigitte Galliot*, Charisios D. Tsiairis* Le facteur de transcription Zic4 favorise la formation de tentacules et empêche la transdifférenciation épithéliale chez Hydra Science Advances (2022) Advance online publication
* auteurs co-correspondants