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Actualités | Les recherches sur C. elegans aident à comprendre la fertilité humaine
Actualités | Les recherches sur C. elegans aident à comprendre la fertilité humaine
Des chercheurs de l’Université de l’Utah ont mis au point une nouvelle méthode pour révéler les interactions complexes au sein du complexe synaptonémal (CS) de Caenorhabditis elegans (C. elegans). Le CS est une structure protéique semblable à une fermeture éclair qui unit étroitement les paires de chromosomes parentaux pendant la méiose, permettant ainsi le bon échange des informations génétiques. Cette étude constitue une avancée importante dans la compréhension de la manière dont ces protéines régulent les interactions chromosomiques, un processus essentiel à la formation des cellules germinales, mais jusqu’ici difficile à reproduire en laboratoire.
Une nouvelle méthode révèle des interactions chromosomiques essentielles
L’équipe a identifié trois segments protéiques qui dirigent les interactions entre les chromosomes et déterminé où elles se produisent. Les chercheurs ont utilisé une technique appelée criblage de suppresseurs génétiques. Il s’agit de la première tentative d’application de cette méthode à l’étude de grandes structures cellulaires difficiles à examiner par une analyse structurale classique.
« Cette méthode permet de cibler des systèmes cellulaires impossibles à étudier par cristallisation. De nombreuses interactions cellulaires reposent sur des liaisons faibles et ne peuvent pas être observées au microscope électronique, car tout est constamment en mouvement », a déclaré l’auteur principal Ofer Rog, professeur agrégé de biologie à l’Université de l’Utah.
Des mécanismes complexes au sein des cellules
Pendant la méiose, les chromosomes doivent s’aligner avec précision et échanger correctement leurs informations génétiques. Les recherches menées sur C. elegans montrent que le CS se forme entre les chromosomes homologues au cours de ce processus, garantissant un échange génétique précis. L’étude a identifié pour la première fois les zones où le CS interagit avec lui-même, une découverte essentielle pour comprendre comment les chromosomes échangent correctement des gènes pendant la méiose.
Les chercheurs ont utilisé des mutants de C. elegans thermosensibles, incapables de former à haute température la structure en fermeture éclair de la protéine essentielle du CS, ce qui perturbe l’échange génétique. Grâce à des mutations induites chimiquement, l’équipe a identifié des mutations suppressives qui ont rétabli la fertilité des vers mutants.
Les chercheurs ont également découvert des interactions entre trois protéines du CS : SYP-1, SYP-3 et SYP-4. Comparables à l’attraction entre les pôles opposés d’un aimant, ces interactions contribuent à maintenir les chromosomes ensemble.
Intérêt pour la recherche sur la fertilité humaine
Comprendre le rôle du CS dans la méiose pourrait permettre de mieux cerner les problèmes de fertilité humaine. Le CS joue un rôle similaire chez tous les eucaryotes, des vers et des champignons aux plantes et aux êtres humains. Bien que sa structure soit comparable d’une espèce à l’autre, les séquences réelles de ses composants protéiques diffèrent. L’équipe poursuit l’analyse de l’évolution du CS entre les espèces et d’autres structures cellulaires qui ne suivent pas les schémas évolutifs classiques.
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