Une cellule souche qui rate sa division asymétrique peut générer des cellules cancéreuses et au final, une tumeur. Des chercheurs de l'Université de Genève (UNIGE) ont montré comment circule l'information au sein d'une cellule pour permettre une division réussie.
L'équipe réunie autour du professeur Marcos Gonzalez-Gaitan s'est penchée sur les poils qui hérissent le dos des mouches drosophiles, indique l'UNIGE dans un communiqué. Leur étude, publiée dans la revue Nature Communications, souligne le rôle essentiel d'une protéine, la protéine Sara, dans le processus de division cellulaire.
Les chercheurs ont constaté que les mouches génétiquement modifiées, privées du gène Sara et donc de la protéine qu'il produit, ont le dos nu. Les poils ne se forment pas, car l'absence de la protéine ne permet pas aux endosomes, 'cartes-mémoire' de la cellule mère, de se regrouper dans une seule des deux cellules 'filles' - une cellule se divise toujours en deux. Or c'est là la clé de la spécialisation.
Chez les drosophiles, les poils sont des organes sensoriels formés chacun de quatre cellules, capables de capter force et direction du vent. A l'origine, une cellule se divise, en produisant deux, puis chacune à nouveau, pour donner les quatre cellules finales. Chez les spécimens génétiquement modifiés s'opère une division symétrique, et non pas asymétrique: les endosomes sont répartis de manière égale.
Or il n'y a spécialisation que lorsqu'une cellule 'sait' qu'en se scindant, elle donnera naissance à deux cellules fondamentalement différentes, par exemple un poil et un neurone. Lors d'une division asymétrique, les cellules communiquent et se répartissent les rôles. D'où le déplacement de ces minuscules vésicules que représentent les endosomes seulement d'un côté de la cellule.
Sur de bons rails
Les chercheurs ont pu montrer que le même phénomène se produit sur d'autres types de cellules, par exemple dans les cellules souches intestinales, et même chez les vertébrés grâce à des observations sur les poissons. Des anomalies de fonctionnement peuvent être à l'origine de certaines tumeurs cancéreuses, y compris chez l'homme.
Les observations n'expliquaient toutefois pas le mécanisme permettant le regroupement des endosomes dans une seule des deux cellules 'filles'. Ils ont donc poussé plus loin leurs analyses et constaté la présence de microtubules au centre de la cellule mère, sortes de rails sur lesquels les endosomes vont se déplacer, entraînés par un moteur moléculaire, la kinésine.
Certains rails mènent à gauche, d'autres à droite, et la kinésine passe des uns aux autres, oscillant au centre de la cellule dans une rapide séquence d'allers et retours. Pour sortir de ce piège et permettre aux endosomes de se regrouper du bon côté, il faut non seulement que la protéine Sara soit présente, mais qu'elle se soit aussi habillée d'une extension moléculaire, le 'groupe phosphate'.
C'est le rôle-clé de ce phénomène, la phosphorylation, qu'a pu démontrer l'équipe du professeur Gonzalez-Gaitan. Il agit comme une sorte d'interrupteur central donnant un signal de départ aux endosomes, qui empruntent dès lors les rails allant du même côté. Sans lui, l'information ne pourrait circuler au sein d'une cellule, empêchant toute différenciation entre les deux cellules 'filles'.
/ATS
