Quel mécanisme génère nos doigts et nos orteils ?

Des études génétiques à l'IRCM confirment un modèle mathématique

MONTRÉAL, le 14 déc. 2012 /CNW Telbec/ - La Dre Marie Kmita et son équipe de recherche à l'IRCM ont contribué à un projet de recherche multidisciplinaire identifiant le mécanisme qui génère nos doigts et nos orteils et ont mis en évidence l'importance de la régulation des gènes dans la transition des nageoires aux membres au cours de l'évolution. Leur percée scientifique en biologie du développement est publiée aujourd'hui dans la prestigieuse revue scientifique Science.

En combinant les études génétiques à la modélisation mathématique, les scientifiques ont fourni des preuves expérimentales qui appuient un modèle théorique de morphogenèse connu sous le nom de « mécanisme de Turing ». En 1952, le mathématicien Alan Turing a proposé des équations mathématiques qui décrivent comment deux substances distribuées uniformément, soit un activateur et un répresseur, peuvent générer diverses formes et structures à partir de cellules initialement identiques.

« Depuis sa publication, le modèle de Turing a été sujet à controverse, principalement à cause du manque de données expérimentales pour l'appuyer. En étudiant le rôle des gènes Hox dans le développement des membres, nous avons réussi à démontrer, pour la première fois, que le mécanisme qui génère nos doigts et nos orteils est semblable à celui défini par Turing » a expliqué le Dr Rushikesh Sheth, stagiaire postdoctoral au laboratoire de la Dre Kmita et co-premier auteur de l'article.

Chez les humains comme chez les autres mammifères, le développement de l'embryon est contrôlé en partie par des gènes « architectes » nommés gènes Hox. Ceux-ci sont essentiels à la mise en place de l'architecture du corps et définissent l'identité et la fonction des cellules qui forment les organes et les parties du squelette.

« Nos études génétiques suggéraient que les gènes Hox agissent comme modulateurs du mécanisme de Turing, ce qui a été confirmé par des analyses mathématiques menées par nos collaborateurs, l'équipe du Dr James Sharpe. De plus, nous avons démontré qu'une réduction importante du dosage de gènes Hox chez la souris transforme les doigts en structures qui rappellent l'extrémité des nageoires de poissons. Ces résultats renforcent l'importance du rôle des gènes Hox dans la transition des nageoires aux membres au cours de l'évolution, qui est l'une des principales innovations anatomiques associées au passage de la vie aquatique à la vie terrestre » a ajouté la Dre Kmita, directrice de l'unité de recherche en génétique et développement à l'IRCM.

À propos du projet de recherche
L'étude publiée dans Science est le résultat d'une collaboration entre les équipes des Drs Marie Kmita (IRCM), James Sharpe (CRG Barcelone, Espagne) et Maria A. Ros (Université de Cantabria, Espagne). Les recherches menées à l'IRCM ont été subventionnées par les Instituts de recherche en santé du Canada et le Programme des chaires de recherche du Canada. Le deuxième co-premier auteur de l'article est Luciano Marcon de la European Molecular Biology Laboratory (EMBL) et de l'Université Pompeu Fabra en Espagne.

Pour plus de détails sur cette percée scientifique, veuillez consulter le sommaire de l'article publié en ligne par Science (en anglais seulement) : http://www.sciencemag.org/content/338/6113/1476.

À propos de la Dre Kmita
Marie Kmita a obtenu un doctorat en biologie cellulaire et moléculaire de l'Université de Reims en France. Elle est professeure associée de recherche IRCM et directrice de l'unité de recherche en génétique et développement. La Dre Kmita est également professeure-chercheuse adjointe au Département de médecine (accréditation en biologie moléculaire) de l'Université de Montréal, ainsi que membre associée du Département de médecine (Division de médecine expérimentale) et professeure associée du Département de biologie de l'Université McGill. La Dre Kmita est titulaire de la Chaire de recherche du Canada en embryologie moléculaire et génétique. Pour plus d'information, visitez le www.ircm.qc.ca/kmita.

À propos de l'IRCM
Créé en 1967, l'Institut de recherches cliniques de Montréal (IRCM) regroupe aujourd'hui 37 unités de recherche spécialisées dans des domaines aussi variés que l'immunité et les infections virales, les maladies cardiovasculaires et métaboliques, le cancer, la neurobiologie et le développement, la biologie intégrative des systèmes et la chimie médicinale, et la recherche clinique. Il compte aussi trois cliniques spécialisées, huit plateaux technologiques et trois plateformes de recherche dotées d'équipement à la fine pointe de la technologie. Plus de 425 personnes y travaillent. L'IRCM est une institution autonome affiliée à l'Université de Montréal et sa clinique est associée au Centre hospitalier de l'Université de Montréal (CHUM). L'Institut entretient également une association de longue date avec l'Université McGill. Pour plus d'information, visitez le www.ircm.qc.ca.

À propos des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC)
Les IRSC sont l'organisme du gouvernement du Canada chargé d'investir dans la recherche en santé. Leur objectif est de créer de nouvelles connaissances scientifiques et de favoriser leur application en vue d'améliorer la santé, d'offrir de meilleurs produits et services de santé, et de renforcer le système de santé au Canada. Composés de 13 instituts, les IRSC offrent leadership et soutien à plus de 14 100 chercheurs et stagiaires en santé dans tout le Canada.

SOURCE : Institut de recherches cliniques de Montréal

Pour plus d'information ou pour une entrevue avec la Dre Kmita, veuillez communiquer avec :

Julie Langelier
Chargée de communication (IRCM)
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Lucette Thériault
Directrice des communications (IRCM)
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