Institut de recherches cliniques de Montréal
Des gènes plein les bras...
24 octobre 2006 - Une étude génétique réalisée par la Dre Marie Kmita, chercheuse à l’Institut de recherches cliniques de Montréal (IRCM), en collaboration avec les Drs Basile Tarchini et Denis Duboule de l’université de Genève en Suisse, apporte un nouvel éclairage sur l’origine de l’architecture de nos bras (jambes).
Les travaux publiés dans le numéro du 26 octobre 2006 de la prestigieuse revue scientifique Nature décrivent comment la fonction de quelques gènes « architectes » a été recyclée au cours de l’évolution animale pour permettre la formation des membres.
Le développement de l’embryon s’effectue sous contrôle d’un certain nombre de gènes, incluant en particulier une quarantaine de gènes « architectes », connus sous le nom de gènes HOX. Au cours de l’évolution, les gènes HOX ont tout d’abord servi à mettre en place les « fondations » de notre corps en définissant une sorte de plan dont nos cellules se servent pour savoir ce à quoi elles vont servir. C’est ainsi que le corps prend forme, que les organes et les différentes parties du squelette sont mis en place. Quelques uns de ces gènes ont été ensuite réutilisés pour former nos bras et nos jambes. Les travaux de la Dre Kmita ont d’ailleurs précédemment montré que sans ces gènes, nos membres ne seraient qu’un petit bout d’os dont on ne pourrait pas se servir.
La particularité des gènes HOX est qu’ils sont alignés sur la molécule d’ADN selon le même ordre que les structures qu’ils vont construire. Ainsi, la mise en activité séquentielle de ces gènes est responsable de la répartition des organes et des différentes parties du squelette, le long de l’axe antérieur-postérieur (de la tête aux pieds).
Les travaux dirigés par la Dre Kmita montrent que l’architecture de nos bras et jambes est due à la réutilisation de ce mode de fonctionnement des gènes HOX dans les membres en développement. Dans les bourgeons de membres de l’embryon, les gènes HOX sont activés séquentiellement de sorte que leurs domaines d’activité se chevauchent le long de l’axe antérieur-postérieur (du pouce à l’auriculaire) avec un maximum d’activité dans la partie postérieure. C’est précisément ce pic d’activité qui va permettre la mise en marche d’un gène « polarisateur » nommé Sonic Hedgehog, spécifiquement dans la région postérieure du membre en développement, et ainsi générer l’asymétrie de nos membres (par exemple, le fait que nos doigts ne soient pas tous les mêmes).
Cette découverte est d’importance car c’est précisément grâce à cette asymétrie que nos mains ont une palette d’action très large qui en fait le premier outil de l’homme. Les références concernant cet article seront disponibles sur le site de Nature.
La Dre Marie Kmita est aujourd’hui directrice de l’Unité de recherche en génétique et développement à l’Institut de recherches cliniques de Montréal (IRCM). Elle est aussi titulaire de la Chaire de recherche du Canada en embryologie moléculaire et génétique.
Les travaux de cette recherche ont été subventionnés par le canton de Genève, la Fondation Louis-Jeantet, le Fonds national de recherche Suisse, le National Center for Competence in Research (NCCR) ‘Frontiers in Genetics’ et le programme européen ‘Cells into Organs’.
Site Web de l ’IRCM: www.ircm.qc.ca
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