La redondance de conception est dans notre ADN, et cela affecte le comportement des gènes

La redondance de conception n’est pas seulement une invention d’ingénieurs pour la construction de machines, mais aussi un principe de nature pour la conception d’organismes. Ce principe est en jeu dans la régulation des gènes chargés de diriger les cellules souches pour se multiplier dans l’embryon de souris en développement, comme décrit dans une nouvelle étude en Avancées scientifiques.

Dans l’étude, les scientifiques Oliver Bell, Jorge Zepeda-Martinez et leurs collaborateurs du Vienna BioCenter et de l’USC ont étudié le « silençage » de gènes clés qui dirigent les cellules souches à se différencier en types ou lignées cellulaires spécifiques. Lorsque ces gènes spécifiques à la lignée sont réduits au silence, les cellules souches produisent plus de cellules souches, permettant le développement embryonnaire normal d’une souris.

Faire taire ces gènes implique un groupe de protéines appelées complexes répressifs Polycomb, ou PRC. Les PRC effectuent ce que l’on appelle des changements épigénétiques, qui réduisent l’activité des gènes spécifiques à la lignée qui engageraient une cellule souche à devenir un type de cellule plus spécialisé.

La redondance est qu’il existe deux groupes distincts de PRC, et les deux groupes travaillent indépendamment et simultanément pour réduire au silence les mêmes gènes spécifiques à la lignée. Si le groupe PRC un cesse de fonctionner, le groupe deux peut gérer le travail. Si le groupe PRC deux échoue, le groupe un est une sauvegarde capable.

« Nos résultats concilient les observations précédentes selon lesquelles l’un des PRC, à savoir PRC2, n’est pas requis pour l’auto-renouvellement des cellules souches embryonnaires de souris. Nous montrons maintenant que PRC2 est essentiel pour diriger l’activité cPRC1 afin de maintenir la répression des gènes cibles spécifiques à la lignée, lorsque la fonction vPRC1 est compromise « , a déclaré Bell. « Ainsi, les PRC coordonnent les mécanismes redondants qui assurent une répression robuste des gènes clés de spécification de la lignée non seulement pour la différenciation, mais aussi pour maintenir l’identité des cellules souches embryonnaires de souris. »