Mélanie Thomas
De nouveaux travaux menés par des scientifiques aux États-Unis et en Chine montrent comment un ovule fécondé, ou zygote, se « réinitialise » afin que l’embryon nouvellement formé puisse se développer selon son propre programme génétique. L’étude a été publiée le 17 juillet dans Mother nature.
On sait depuis un specified temps que le génome d’un ovule nouvellement fécondé est inactif et doit être réveillé, a déclaré Richard Schultz, professeur de recherche à l’Université de Californie, Davis, École de médecine vétérinaire et auteur correspondant sur le papier. Cette étape est appelée activation du génome du zygote.
“Pour que l’embryon se développe, l’ovocyte/œuf doit perdre son identité et le fait en fabriquant de nouvelles choses”, a déclaré Schultz. “Nous connaissons maintenant les premières étapes de la façon dont cette transition se produit.”
Pour que le processus de réinitialisation ou d’éveil se produise, l’embryon doit commencer à transcrire les gènes de son ADN en ARN messager qui sont à leur tour traduits en protéines. Les premiers gènes transcrits activeront d’autres gènes, mettant en œuvre le programme qui permettra à l’embryon de se développer en une souris complète (ou humaine). L’identité de ces premiers gènes maîtres-régulateurs était inconnue jusqu’à présent.
“C’est quelque selected qui me laisse perplexe depuis longtemps”, a déclaré Schultz.
A déclaré Schultz. D’autres gènes, appelés facteurs de transcription, sont nécessaires pour instruire Pol II afin qu’il transcrive les gènes “corrects” au bon moment.
Au début des années 2000, Schultz a compris que ces premiers facteurs de transcription se trouveraient parmi les ARN messagers maternels dormants dans l’ovule. Les ARN messagers maternels dormants sont uniques aux ovocytes car or truck l’ARN messager nouvellement synthétisé n’est pas traduit comme il l’est dans les cellules somatiques. Au fur et à mesure que l’ovocyte mûrit pour devenir un œuf, ces ARN messagers maternels dormants sont traduits en protéines qui exécutent ensuite leur fonction. Schultz s’est rendu compte que l’information pour démarrer l’activation du génome du zygote se trouverait dans un ARN messager dormant de la mère qui coderait pour un facteur de transcription maître.
OBOX1-8 identifiés comme candidats
Travaillant à l’Université de Pennsylvanie avec Paula Stein (membre senior de son laboratoire et maintenant à l’Institut countrywide des sciences de la santé environnementale), le laboratoire de Schultz a identifié une grande famille de gènes appelée OBOX comme candidats probables. La famille se compose de 8 gènes, OBOX1-8. Sur la foundation de leurs profils d’expression au cours du développement précoce, OBOX1, 2, 3, 4, 5 et 7 étaient des candidats probables. Ils ont commencé à travailler avec Wei Xie à l’Université Tsinghua de Pékin pour affiner les candidats.
En travaillant avec des souris de laboratoire, l’équipe de Xie a pu éliminer tous les candidats probables, puis restaurer systématiquement les gènes OBOX pour déterminer ceux qui étaient cruciaux pour l’activation du génome du zygote. Sans ces gènes, le développement de l’embryon s’arrête au stade de deux à quatre cellules.
Le moreover intéressant, et imprévu, était que la fonction de ces gènes OBOX était hautement redondante : un knock-out de l’un pouvait être remplacé par un autre. Cette redondance a probablement évolué parce que la transition est si importante, a déclaré Schultz. De additionally, les chercheurs ont découvert que les gènes OBOX fonctionnent en facilitant la localisation de Pol II sur les bons gènes pour commencer l’activation du génome zygote.
Les autres coauteurs de l’article sont : Shuyan Ji, Fengling Chen, Jiacheng Wang, Ziming Zhou, Lijuan Wang, Qing Zhao, Zili Lin, Bofeng Liu, Kai Xu, Fangnong Lai, Zhuqing Xiong, Xiaoyu Hu, Tianxiang Kong, Feng Kong, Qiujun Wang, Qianhua Xu, Qiang Admirer et Ling Liu, Centre Tsinghua-Pékin pour les sciences de la vie et Université Tsinghua, Pékin Carmen Williams, Institut countrywide des sciences de la santé environnementale, Instituts nationaux de la santé, Exploration Triangle Park, Caroline du Nord Bo Huang, École de médecine de l’Université du Zhejiang, Hangzhou.
Le travail a été soutenu en partie par des subventions de la Countrywide Purely natural Science Basis of China, du Nationwide Critical R&D Plan of China et du NIH.
