Dans une étude historique, des chercheurs de l’Université de Washington et du Jackson Laboratory ont caractérisé, de manière très détaillée, la série rapide d’événements qui transforment une seule cellule fécondée en un être vivant et complexe. Les travaux, rapportés ce mois-ci dans Mother nature, ont non seulement permis à l'équipe d'explorer quels gènes déterminent la différenciation de centaines de kinds de cellules, mais montrent également, pour la première fois, qu'il y a des changements très rapides dans l'activité génétique en l'espace d'une heure. après la naissance, soulignant la rapidité avec laquelle les nouveau-nés doivent s’adapter.
- Des chercheurs cartographient le développement prénatal en détaillant les gènes et l'activité génétique.
- L'étude suit le processus de développement de 83 embryons de souris, montrant des changements rapides dans l'activité génétique.
- Certaines cellules ont montré des changements très rapides juste après la naissance, soulignant la transition entre la vie placentaire et extra-utérine.
- Cette étude ouvre la voie à de futures recherches sur les mécanismes adaptatifs post-nataux et leurs effets sur la santé à long terme.
« L'ampleur de l'ensemble de données sur une seule cellule est énorme », déclare Ian Welsh, Ph.D. chercheur scientifique au JAX, qui, avec le professeur agrégé du JAX Stephen Murray, Ph.D. possède une experience clé dans la morphogenèse de l'embryon, la génération de constructions embryonnaires telles que les membres et les organes. Ensemble, ils ont conçu la stratégie pour collecter et organiser avec précision les échantillons par stade de développement.
Le développement embryonnaire de la souris a généralement été étudié par incréments de 24 heures après la fécondation d’un œuf. Un objectif ambitieux de cette étude était d’augmenter la résolution de l’analyse en organisant les embryons à des intervalles de deux à 6 heures. Cependant, ce qui complique la tâche est que le temps de gestation n'est pas strictement corrélé au stade de développement, dans la mesure où différents embryons atteignent des étapes de développement à des moments différents, même au sein de la même portée.
« Notre contribution au projet réside dans la rigueur de la collecte des échantillons et, surtout, dans la mise en scène exacte des échantillons les uns par rapport aux autres dans un temps de développement » absolu « », explique Welsh. « Imaginez essayer de reconstruire un extended métrage en collant ensemble une pile de chacune des visuals individuelles. Moreover vous pourrez placer ces photos avec précision dans le temps, additionally vous reconstruirez le film avec précision. »
Au cours du développement, la development de nouveaux types de cellules s’est produite pour la plupart progressivement, les cellules étant bien mélangées à des moments adjacents. Une exception surprenante a été la transition du fœtus à un stade avancé au nouveau-né. Certains kinds de cellules – reins, graisse brune et autres – ont montré des changements très rapides dans leur activité génétique dans l’heure qui a immédiatement suivi la naissance. Les résultats soulignent l’ampleur du changement entre la vie placentaire et la vie further-utérine.
En tant que fondement, les résultats ouvrent la voie à de futures études. Par exemple, une meilleure compréhension des fonctions adaptatives publish-natales – et des mécanismes qui sous-tendent leur utilisation rapide – pourrait aider à expliquer les différences de physiologie et de résultats de santé à long terme entre les bébés humains nés par césarienne et ceux nés par voie vaginale. Et l’extension du cadre pourrait, en théorie, donner lieu à un laps de temps d’une seule cellule de toute la durée de vie des mammifères, de la conception à la mort.
