31.08.2020, par Laure Cailloce
Comme nous, les cellules embryonnaires communiquent pour prendre des décisions et ainsi passer de l’œuf fécondé à un embryon à la forme bien définie. Des chercheurs viennent de mettre en évidence la diversité de leurs échanges, entre cris de longue portée pour les unes et chuchotements de courte portée pour les autres.
Comment se forme un animal à partir d’un simple œuf fécondé ? Le problème agite les biologistes depuis des siècles déjà. Il est d’autant plus ardu qu’il implique un double processus : en même temps que les cellules se différencient en cellules de muscle, de peau... , etc., elles s’organisent dans l’espace de manière à constituer un embryon à la forme bien définie. Mais comment les cellules des embryons s’y prennent-elles pour produire la forme larvaire caractéristique de l’espèce considérée ?
Les cellules embryonnaires ne peuvent décider toute seules du destin qui les attend. Elles doivent communiquer entre elles pour produire la forme larvaire caractéristique de leur espèce.
« Depuis un siècle déjà, on sait que les cellules embryonnaires doivent communiquer entre elles pour arriver à un tel résultat, explique Patrick Lemaire, embryologiste au Centre de recherche en biologie cellulaire de Montpellier1. Elles ne peuvent décider toutes seules du destin qui les attend… Et ce, même chez les ascidies, des organismes marins où l’embryogenèse précoce est si reproductible d’un individu à l’autre – on peut nommer une cellule et la retrouver exactement au même endroit chez tous les individus ! – que l’on avait initialement pensé que chaque cellule héritait d’une portion précise de l’œuf qui, contenant toutes les instructions pour le devenir de la cellule, l’affranchissait du besoin de se concerter avec ses voisines. »
Mais les cellules embryonnaires se parlent-elles de la même manière dans toutes les espèces ? C’est la vaste question à laquelle l’étude que le biologiste cosigne cet été dans Science2apporte un développement inattendu.
Les signaux chimiques : les mieux connus
Les signaux les plus étudiés pour la communication cellulaire sont les signaux chimiques, très bien conservés au cours de l’évolution. Chez les vertébrés, ces petites protéines sécrétées par les cellules voyagent sur des distances pouvant atteindre jusqu’à sept diamètres cellulaires – une communication adaptée au comportement très dynamique des cellules embryonnaires de ces animaux, promptes à migrer et à changer de place entre voisines. « Les signaux qu’elles échangent, qu’on pourrait caractériser de cris, ont une longue portée, explique Patrick Lemaire. Dans cette communication à distance, c’est la concentration locale de la protéine qui va permettre aux cellules qui reçoivent le message de choisir leur destin – c’est-à-dire quel type de cellule elles vont devenir, pour former quel type de tissu. »
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