En rouge, BigH1 exprimé dans les cellules souches germinales et les spermatocytes. En bleu, les noyaux cellulaires. Crédit :Albert Carbonell, IRB Barcelone.
Des chercheurs du laboratoire Structure et fonction de la chromatine de l'Institut de recherche en biomédecine (IRB de Barcelone) ont identifié l'histone BigH1 comme une protéine clé dans la différenciation des cellules souches en cellules sexuelles mâles. Les histones sont des protéines de base qui confèrent ordre et structure à l'ADN, et jouent un rôle important dans la régulation des gènes.
Selon l'étape du processus, l'histone BigH1 est soit présente et réprime des gènes spécifiques, ou il est inhibé pour permettre l'expression des gènes, favorisant ainsi la différenciation, un processus dans lequel les cellules souches produisent des cellules sexuelles adultes. Lorsque cet équilibre délicat est perdu, Les mâles Drosophila melanogaster présentent des malformations gonadiques et une infertilité.
"Nous émettons l'hypothèse que BigH1 réprime les gènes qui ne sont pas spécifiques à la lignée germinale (lorsque les cellules souches donnent naissance à des cellules sexuelles). Mais nous devons maintenant comprendre comment il le fait et comment il est activé et réduit au silence, " dit Ferran Azorín, Professeur de recherche CSIC et chef de groupe à l'IRB de Barcelone.
Tous les animaux ont des histones spécifiques à la lignée germinale. Chez la drosophile, BigH1 est exprimé dans les lignées germinales mâles et femelles. En revanche, les variantes de l'histone H1 diffèrent entre les mâles et les femelles chez la souris et chez l'homme. "L'histone BigH1, que nous avons étudié chez Drosophila melanogaster, montre la plus grande ressemblance avec la variante de la lignée germinale des femelles humaines, mais présente également quelques similitudes avec les variantes de la lignée germinale mâle, " explique Albert Carbonell, stagiaire postdoctoral et premier auteur de l'article. « En raison de ces similitudes, nos travaux peuvent contribuer à notre compréhension de la différenciation des cellules sexuelles chez l'homme et aider à expliquer certains types d'infertilité, " il ajoute.
Les histones comme régulateurs de la différenciation des cellules souches en cellules tissulaires
Toutes les cellules d'un organisme, que ce soit la peau, intestinal, poumon ou tout autre type, résultent de la différenciation des cellules souches, et on sait que les histones jouent un rôle crucial dans ce processus dans de nombreuses lignées. Cette étude décrit le mécanisme d'action et d'inhibition exercé par BigH1 pour réguler la spermatogenèse chez la drosophile et qui pourrait fonctionner de manière similaire chez d'autres espèces.
Le laboratoire se concentre maintenant sur BigH1 lors de la différenciation des cellules sexuelles féminines. « Nous savons que cette histone est essentielle, mais nous supposons qu'il aura un rôle distinct puisque le processus impliquant les cellules sexuelles féminines est considérablement différent de celui des mâles, " dit Paula Climent, un doctorant au laboratoire et l'un des auteurs de l'article.