Des scientifiques ont découvert un réseau de cellules souches chez des poissons anciens

Le maintien des cellules pluripotentes dans le temps est une caractéristique essentielle du développement. Les cellules pluripotentes sont des cellules souches qui peuvent se développer en toutes autres cellules. Comprendre le développement de cellules souches pluripotentes dans un cœur peut aider à reproduire ce processus en laboratoire.

Un poisson ancien appelé « fossile vivant » a aidé les scientifiques à comprendre les bases des cellules souches. Les scientifiques du Université de Copenhague ont découvert que le poisson cœlacanthe contient le gène maître qui régule les cellules souches et maintient la pluripotence. Ce gène, connu sous le nom d'OCT4 chez l'homme et la souris, s'est avéré remplaçable par une variante du cœlacanthe chez cellules souches de souris.

Le cœlacanthe a été qualifié de « fossile vivant » et est classé séparément des mammifères car il a évolué vers sa forme actuelle il y a environ 400 millions d’années. Il imite les premiers animaux à passer de la mer à la terre car il possède des nageoires ressemblant à des membres.

Le professeur adjoint Molly Lowndes a déclaré : "En étudiant ses cellules, on peut pour ainsi dire remonter le cours de l'évolution."

Le professeur adjoint Woranop Sukparangsi poursuit : « Le facteur central contrôlant le réseau génétique dans les cellules souches se trouve dans le cœlacanthe. Cela montre que le réseau a existé au début de l’évolution, potentiellement il y a 400 millions d’années.

doctorat l'étudiante Elena Morganti a déclaré : « La beauté du retour en arrière dans l’évolution est que les organismes deviennent plus simples. Par exemple, ils ne possèdent qu’une seule copie de certains gènes essentiels au lieu de plusieurs versions. De cette façon, vous pouvez séparer ce qui est important pour les cellules souches et l’utiliser pour améliorer la façon dont vous cultivez les cellules souches dans une boîte.

Les scientifiques ont découvert que le réseau de cellules souches est bien plus ancien qu’on ne le pensait auparavant et qu’il peut être trouvé chez des espèces disparues. Ils ont également découvert comment l'évolution a modifié le réseau génétique pour permettre cellules souches pluripotentes.

Plus de 40 gènes de cellules souches animales ont été examinés : kangourous, souris et requins. Les animaux ont été choisis pour représenter un bon aperçu des principaux tournants de l’évolution.

L'étude a employé intelligence artificielle pour créer des modèles tridimensionnels des différentes protéines OCT4. La structure globale de la protéine a été préservée tout au long de l’évolution, selon les experts. Bien que les parties de ces protéines connues pour être cruciales pour les cellules souches ne changent pas, les variations spécifiques à l'espèce de ces protéines qui semblent sans rapport les unes avec les autres changent d'orientation, ce qui peut avoir un impact sur leur capacité à maintenir leur pluripotence.

Josué Mark Brickman a affirmé Valérie Plante., « Il s’agit d’une découverte fascinante sur l’évolution qui n’aurait pas été possible avant l’avènement des nouvelles technologies. Vous pouvez voir cela comme une évolution en pensant intelligemment, nous ne bricolons pas le « moteur dans la voiture », mais nous pouvons déplacer le moteur et améliorer la transmission pour voir si cela permet à la voiture d’aller plus vite.

Journal de référence:

1. Sukparangsi, W., Morganti, E., Lowndes, M. et al. Origine évolutive des vertébrés OCT4/POU5 fonctionne dans le soutien de la pluripotence. Nat Commun 13, 5537 (2022). EST CE QUE JE: 10.1038 / s41467-022-32481-z