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Des chercheurs français expliquent comment la forme des cellules se maintient au cours des divisions cellulaires

Une équipe française du Laboratoire Génétique et biologie du développement (CNRS/Institut Curie/INSERM/UPMC), dirigée par Yohanns Bellaïche, vient de lever un mystère de la biologie vieux de plus d'un siècle. Chez l'homme, des travaux ont montré que la division cellulaire et donc la croissance, la morphogenèse et l'organisation des tissus épithéliaux « sont gouvernées par deux règles fondamentales mais, étonnamment, incompatibles », explique Yohanns Bellaïche, directeur de recherche, l'un des auteurs de l'étude.

La première de ces règles, la règle de Hertwig, a été découverte il y a plus de 130 ans. Dans les tissus épithéliaux (peau et muqueuses), les cellules se divisent généralement dans le sens de leur longueur, dans le sens de l'axe le plus grand de la forme cellulaire avant la division. Cette observation faite par Oscar Hertwig sur des embryons d’oursin « a été validée dans de très nombreux tissus animaux et sous-tend de très nombreux comportements collectifs des tissus au cours de la vie », précise Yohanns Bellaïche.

La deuxième règle conduit à une perte de forme : la cellule s'arrondit afin de permettre à chaque chromosome de s'ancrer au fuseau mitotique et assurer ainsi la ségrégation correcte du matériel génétique dans chaque cellule fille.

L'équipe française a cherché à comprendre comment ces deux mécanismes apparemment antagonistes pouvaient coexister. Leurs travaux réalisés chez la drosophile ont combiné différentes techniques : imagerie, nano-ablation laser et modélisation physique. Les chercheurs ont ainsi mis en évidence le rôle fondamental des jonctions tri-cellulaires.

Ces points de contact, où se touchent 3 cellules, ont une fonction de capteur et de mémoire de forme au cours du cycle cellulaire. En plus de maintenir la barrière épithéliale, les jonctions tri-cellulaires contiendraient en quelque sorte les moteurs moléculaires qui tirent sur le fuseau mitotique et l’orientent donc de manière à satisfaire la règle de Hertwig bien que la cellule s’arrondisse au cours de la division.

Selon des études récentes, de nombreuses molécules sont localisées au niveau de ces jonctions telles que des régulateurs du cytosquelette, de l’adhésion et de protéines contrôlant des gènes « suppresseurs de tumeurs ». Ainsi les jonctions cellulaires pourraient jouer un rôle plus général de capteur de forme cellulaire intrinsèque et de coordination entre géométrie et activité des cellules.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

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