Des chercheurs percent le mystère des cellules de fertilité « silencieuses »

Des scientifiques ont découvert la raison pour laquelle les cellules qui se transforment en sperme et en ovule ne sont pas en mesure de copier leurs propres gènes

Des chercheurs de Kobe, au Japon, et de Montréal, au Canada, ont découvert un mécanisme inconnu jusqu’à présent en vertu duquel les cellules germinales primitives, qui se transforment plus tard en sperme ou en ovule, passent par une période de « silence transcriptionnel » au cours de laquelle l’information provenant de l’ADN de la cellule ne peut pas être copiée. Un organisme qui ne passe pas par cette importante phase, propre à ce type de cellules, produit des descendants stériles.

L’étude a été menée par une équipe dirigée par le Dr Akira Nakamura du Centre de la biologie du développement RIKEN de Kobe et par le Dr Paul Lasko, directeur du département de biologie de l’Université McGill. Les résultats de leur étude ont été publiés dans la revue Nature de janvier 2008.

« Le fait que les cellules germinales primitives de tous les organismes ne transcrivent pas leurs propres gènes pendant une certaine période de temps lors du développement embryonnaire constitue une caractéristique fondamentale » explique le Dr Lasko. « Elles passent par une période de " silence transcriptionnel ", ce qui les rend uniques. On ne comprend pas bien la raison de ce processus, on sait toutefois que si les cellules germinales ne passent pas par cette phase de silence, elles ne fonctionneront pas adéquatement. Elles ne migreront pas correctement et n’atteindront pas les gonades ».

Le Dr Nakamura a travaillé comme boursier de recherches postdoctorales au laboratoire du Dr Lasko dans le milieu des années 1990. Ensemble, ils ont découvert le gène des cellules polaires de la drosophila, communément appelée mouches à fruits. Si la mouche femelle ne possède pas suffisamment de cellules polaires, ses descendants ne seront pas en mesure de produire des cellules germinales. Au début, ils ont découvert que le gène des cellules polaires produisait de l’acide rubonucléique (ARN), mais ils ne croyaient pas qu’il produisait des protéines, affirme le Dr Lasko. Grâce à la technologie actuelle, le Dr Nakamura a découvert que les cellules polaires produisent en fait une protéine qui permet de réguler le facteur d'élongation B de la transcription, le mécanisme génétique qui exprime les protéines.

« C’est une protéine de 71 acides aminés de très petite taille » explique le Dr Lasko. « La longueur moyenne d’une protéine est d’environ 400 à 500 acides aminés donc c’est extrêmement petit. Lors de nos premières recherches sur le sujet, on connaissait très peu de gènes capables de coder une protéine de si petite taille. L’importance de cette étude réside dans le fait que Nakamura a réussi à démontrer que cette petite protéine semble être le principal régulateur de suppression de l’expression génique dans les cellules germinales ».

Des mouches à fruits mutantes qui ne sont pas en mesure de produire des protéines engendrent des descendants stériles ne produisant aucun sperme ou ovule.

« L’étude soutient que la régulation du facteur d’élongation B de la transcription peut être très importante pour le développement des cellules germinales chez plusieurs organismes, un processus qu’on voudra examiner chez les mammifères » affirme le Dr Lasko.