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Les chercheurs déchiffrent le mécanisme qui règle la taille et la forme d'organe

Une étude par le laboratoire de contrôle de développement et d'accroissement d'IRB Barcelone, dirigé par le chercheur Marco Milán d'ICREA, indique comment les morphogens de Dpp et de WG règlent des proportions d'organe et la structuration de l'aile de mouche par des principaux mécanismes. Vu que ces morphogens sont présents dans les vertébrés, ces résultats sont hautement significatifs pour comprendre le développement et l'accroissement des membres humains. « Le mécanisme de régulation que nous décrivons dans cette étude peut préparer le terrain aux lignes neuves de recherches sur des malformations et aux maladies congénitales chez l'homme, » dit Marco Milán.

La taille n'est pas déterminée par des gradients

Morphogens sont distribués dans tous des tissus dans un gradient de concentration, avisant des cellules au sujet de leur « emplacement » et fournissant des directives sur la façon dont elles devraient se développer. Plusieurs études ont également rapporté qui ces morphogens sont responsables de l'accroissement de ces tissus. Tandis que la présence des morphogens le long d'un gradient définit la distribution spatiale des différentes structures, l'étude par le laboratoire de contrôle de développement et d'accroissement explique que le gradient lui-même n'est pas indispensable pour introduire l'accroissement. Dans une étude précédente, publiée en 2017 dans l'eLife de tourillon, ce même groupe proposé qui s'envolent l'accroissement était indépendant du gradient de Dpp. Ces découvertes neuves, qui ont été publiées en cellule de développement, « confirment que la présence du WG est nécessaire dans tout le développement, mais, comme se produit avec le Dpp, sa distribution le long d'un gradient n'est pas une condition indispensable, » explique la banlieue de Lara, le premier auteur de l'étude.

Morphogens stimulent l'accroissement directionnel

Les deux morphogens adressés dans cette étude, à savoir Dpp et WG, introduisent l'accroissement de l'aile de mouche, mais par deux indépendants et voies non-interchangeables. Le Dpp stimule l'accroissement le long de l'axe antéropostérieur d'une seule et exclusive façon, alors que le WG favorise l'activité proliférative le long de l'axe proximodistal. Les travaux menés à bien par la banlieue et le Milán expliquent que la capacité de ces morphogens d'introduire l'accroissement de deux sens distincts est due à leur expression restreinte dans deux bandes perpendiculaires et du besoin de les deux d'être présente pour que le tissu se développe. Ces découvertes indiquent ainsi le mécanisme par lequel des proportions d'organe sont réglées par activité de morphogen.

Cette étude a été financée par le ministère de la Science et l'innovation, les centres de Severo Ochoa de la prime d'excellence, le programme « une voie d'établir l'Europe, supportée par le Fonds européen de développement (FEDER) et le programme de CERCA, passage par le gouvernement de la Catalogne.

Source:
Journal reference:

Barrio, L., et al. (2020) Regulation of Anisotropic Tissue Growth by Two Orthogonal Signaling Centers. Developmental Cell. doi.org/10.1016/j.devcel.2020.01.017.