Nouvelles informations sur une molécule clé impliquée dans le développement
Des scientifiques se sont penchés sur la façon dont les cellules interprètent les messages produits par la molécule de signalisation connue sous le nom de «Hedgehog» («hérisson»), laquelle joue un rôle important dans le développement d'organismes aussi divers que les mouches, les poissons, les souris et les humains. Les défauts du système «Hedgehog» semblent être à l'origine d'anomalies congénitales communes et de certains cancers. Les résultats, obtenus par des scientifiques en Autriche et aux États-Unis, ont été publiés dans la revue Current Biology. De nombreuses molécules de signalisation aident à guider le développement d'un embryon; Hedgehog est l'une des molécules les plus importantes, qui contrôle le développement des extrémités, du système nerveux central, des dents, des yeux, des cheveux, des poumons et du système gastro-intestinal. La concentration de Hedgehog varie dans le corps en développement et détermine si les cellules d'une certaine partie du corps participeront à la formation d'un bras ou d'un oeil, par exemple. «Les cellules savent ce qu'elles doivent faire, non seulement parce que la molécule est présente mais également grâce aux différentes concentrations des molécules au sein du tissu», a expliqué Pia Aanstad de l'institut de biologie moléculaire à l'université d'Innsbruck, en Autriche. «La concentration de Hedgehog provoque la poussée du pouce de la main droite sur la gauche, et du pouce de la main gauche sur la droite.» Les mutations au sein du processus de signalisation de Hedgehog peuvent provoquer des déformations sérieuses, parfois mortelles, telles que la formation d'un oeil au centre du visage et non de deux yeux sur chaque côté du visage. Une mutation dans Hedgehog est également à l'origine de l'holoprosencéphalie, l'une des anomalies congénitales les plus communes: les cas les plus extrêmes sont caractérisés par des troubles cérébraux sérieux et des anomalies faciales. De plus, les problèmes de signalisation de Hedgehog semblent être impliqués dans la croissance incontrôlée d'une cellule dans certains cancers. La chercheuse norvégienne Dr Aanstad a étudié le système de signalisation Hedgehog dans le poisson zébré tropical pendant de nombreuses années. Il y a quelques années, elle avait découvert un poisson qui possédait une mutation dans une protéine appelée Smoothened (Smo). La protéine Smo est située sur la membrane cellulaire et est responsable du transfert du signal Hedgehog vers la cellule. Des enquêtes plus approfondies ont montré que la protéine Smo est concentrée autour des flagelles, des filaments minuscules ressemblant à des cils autour de la cellule. Dans cette dernière étude, les chercheurs soulignent le rôle critique d'une partie de la protéine Smo située sur la partie extérieure de la cellule; jusqu'à présent, cette partie de la protéine n'était pas jugée nécessaire pour la fonction Smo au sein des vertébrés. «À l'aide de la microscopie à fluorescence haute résolution, nous avons pu montrer qu'au sein des nouveaux mutants, une petite altération génétique sur la partie extracellulaire de cette protéine inhibait la localisation sur les flagelles, et que les cellules interprétaient de façon incorrecte la concentration des signaux Hedgehog identifiés», a déclaré le Dr Aanstad. «Cela confirme bien la théorie selon laquelle les cellules utilisent divers mécanismes moléculaires pour interpréter les différentes concentrations de Hedgehog.»
Pays
Autriche, États-Unis