Division cellulaire dans l'embryon de C. elegans (magenta :microtubules, bleu :TPXL-1, vert :chromosomes). Crédit :Université Ludwig Maximilian de Munich
La division cellulaire est un processus biologique fondamental qui garantit que, suite à la réplication du génome de la cellule mère, les deux ensembles de chromosomes sont également répartis entre deux cellules filles. Les chromosomes sont séparés par l'appareil à fuseau, qui est composé de structures protéiques fibreuses appelées microtubules. L'appareil à fuseau est ancré aux pôles opposés de la cellule et détermine la position du futur site de clivage au milieu de la cellule, où un anneau protéique contractile est assemblé. Les chercheurs de LMU dirigés par la biologiste cellulaire Dr Esther Zanin, qui dirige un Emmy Noether Research Group au LMU Biocenter, ont identifié une voie de signalisation moléculaire qui restreint la formation de l'anneau contractile au plan médian de la cellule mère.
Leurs conclusions figurent dans le Journal de biologie cellulaire .
Une ségrégation correcte des chromosomes nécessite un positionnement précis du sillon de clivage jusqu'au plan médian de la cellule. Pour y parvenir, l'appareil à broche envoie deux signaux. L'un d'eux stimule activement la formation de l'anneau contractile dans le plan médian de la cellule tandis qu'un second signal inhibe son assemblage aux pôles cellulaires. Le signal inhibiteur est connu pour provenir des microtubules astraux, qui se projettent vers les pôles de la cellule depuis l'appareil à broche. "Toutefois, les constituants moléculaires de ce signal sont restés inconnus jusqu'à présent, " dit Zanin. "Avec l'aide d'une méthode nouvellement développée et hautement sensible, nous avons maintenant montré chez le nématode Caenorhabditis elegans - un organisme modèle populaire en biologie cellulaire - que l'enzyme Aurora A est un composant central du signal inhibiteur."
Aurore A, qui est également présent dans les cellules humaines, est connu pour jouer un rôle crucial dans le contrôle de l'assemblage de la broche, et est activé sur les microtubules astraux. "Nous pensons que l'enzyme active diffuse alors des microtubules astraux vers la membrane cellulaire au niveau des pôles cellulaires, où il supprime la formation d'un anneau contractile. " explique Zanin. Dans les organismes multicellulaires, le contrôle précis de la division cellulaire n'est pas seulement essentiel au cours du développement embryonnaire, mais aussi dans l'organisme adulte. Des défauts dans la division cellulaire peuvent provoquer de nombreuses maladies, y compris des cancers. » Une compréhension détaillée de ce processus fondamental est donc une condition préalable au développement de moyens plus efficaces pour traiter et prévenir de tels troubles, " dit Zanine.