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La régulation du génome pendant l'embryogenèse

Grâce à une enveloppe européenne, des chercheurs ont étudié la régulation du génome et le repliement des protéines lors des premières étapes du développement chez les mammifères. Leurs travaux offrent un aperçu majeur de la fonction du génome au début de l'embryogenèse.
La régulation du génome pendant l'embryogenèse
Sous le patronage du projet IMMRSRGE, les scientifiques ont tenté d'établir les facteurs impliqués dans la réorganisation spatiale de certains loci de gène dans le noyau. L'hybridation fluorescente in situ, la microscopie numérique et l'analyse automatique d'image ont permis de visualiser le repliement du génome et son mouvement pendant l'implantation des blastocytes.

Le blastocyte se forme après la fécondation des œufs chez les mammifères. Il contient un embryoblaste, qui formera ensuite l'embryon. L'embryoblaste donne lieu à deux couches: l'épiblaste et l'hypoblaste. Cette étape de l'implantation du blastocyte est marquée par une réorganisation majeure dans le noyau.

À l'instar des cellules souches embryonnaires (CSE) pluripotentes isolées à partir des embryoblastes de mammifères, les CS épiblastiques (epiCS) sont elles aussi pluripotentielles. Cette découverte comporte de nombreux enjeux pour la biomédecine. Les chercheurs ont étudié les gènes qui s'écartent ou s'approchent de la périphérie du noyau, lorsque les CSE de la souris se différencient en epiCS.

La technique d'interférence ARN a été utilisée pour inhiber de manière sélective l'expression des gènes après l'inactivation des protéines impliquées dans la modulation de la structure et l'organisation des chromatines. Les séquences ADN liées à la lamine-B1 ont été sélectionnées pour l'étude. Ces données ont été mises en corrélation avec les ensembles épigénomiques reprenant les modifications observées au niveau des histones avant et après la différenciation des CSE.

Les scientifiques sont parvenus à identifier et à modifier les histones impliquées dans la délocalisation génique aberrante à la périphérie du noyau dans les CSE. Ces gènes se repositionnent normalement à la périphérie du noyau uniquement au stade épiblastique. Cela a permis l'analyse d'autres facteurs liés à la chromatine et à la modification des histones candidates ainsi que leur rôle dans la réorganisation du génome dans le noyau.

Les conclusions du projet ont été présentées lors de deux rencontres internationales en 2013 et une publication est en préparation.

Outre les données complémentaires sur la complexité de l'influence du génome sur les maladies et la santé, parmi les applications possibles figurent la régénération des tissus et la thérapie cellulaire à l'aide des CSE ou des epiCS.

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Mots-clés

Génome, embryogenèse, repliement des protéines, réorganisation spatiale, embryoblaste