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📰 ContrĂŽle de l’Ă©pissage des ARN messagers maternels par les forces du cytosquelette

📰 ContrĂŽle de l’Ă©pissage des ARN messagers maternels par les forces du cytosquelette – Nouvelle mise Ă  jour 2023

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Cette Ă©tude, publiĂ©e dans la revue Nature Communications, Ă©tablit une nouvelle fonction cellulaire pour le cytosquelette. Les scientifiques ont dĂ©couvert que les ovocytes dĂ©ploient des forces mĂ©caniques issues du cytosquelette pour rĂ©organiser des organelles nuclĂ©aires, appelĂ©s condensats. Sans cette rĂ©organisation, les stocks d’ARNm maternels ainsi que les divisions ovocytaires sont dĂ©faillants, impactant la fĂ©conditĂ© du gamĂšte.

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Abstract graphique de l’article rĂ©sumant le mĂ©canisme de rĂ©organisation de condensats biomolĂ©culaires du noyau dĂ©couvert dans l’ovocyte de souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut dĂ©signer, pour les francophones, avant…).
© Adel Al Jord & Marie-HélÚne Verlhac

Le dĂ©veloppement d’un organisme est façonnĂ© par la prolifĂ©ration et la diffĂ©renciation cellulaire qui sont en particulier contrĂŽlĂ©es par l’activitĂ© (Le terme d’activitĂ© peut dĂ©signer une profession.) du cytosquelette. Cette activitĂ© gĂ©nĂšre des forces mĂ©caniques fluctuantes dans le cytoplasme (Le cytoplasme dĂ©signe le contenu d’une cellule vivante. Plus exactement, il s’agit de la…) de la cellule qui agitent le noyau et sont transmises Ă  l’intĂ©rieur. Les scientifiques ont Ă©tudiĂ© les consĂ©quences directes de cette transmission de forces, jusqu’alors inconnues, dans les cellules germinales femelles (ovocytes) de souris. Par une approche interdisciplinaire (Un travail interdisciplinaire intĂšgre des concepts provenant de diffĂ©rentes disciplines.), mĂȘlant biologie (La biologie, appelĂ©e couramment la « bio », est la science du vivant….) cellulaire, molĂ©culaire, computationnelle, ainsi que bio-informatique (La bio-informatique est un champ de recherche multi-disciplinaire oĂč travaillent de concert…) et biophysique (La biophysique est une discipline Ă  l’interface de la physique et la biologie oĂč les outils…) thĂ©orique, ils ont dĂ©couvert que les ovocytes en croissance calibrent et dĂ©veloppent ces forces fluctuantes dans le cytoplasme afin de rĂ©organiser de maniĂšre fonctionnelle (En mathĂ©matiques, le terme fonctionnelle se rĂ©fĂšre Ă  certaines fonctions….) l’intĂ©rieur du noyau, promouvant ainsi leur division (La division est une loi de composition qui Ă  deux nombres associe le produit du premier par…) mĂ©iotique future, une Ă©tape dĂ©terminante de la fertilitĂ© (Pour le sens commun, la fertilitĂ© dĂ©signe Ă  la fin du XXe siĂšcle la…) des mammifĂšres.

Le noyau contient une panoplie d’organelles sans membranes, appelĂ©s condensats biomolĂ©culaires, tels que les speckles nuclĂ©aires, les nuclĂ©oles, et les corps de Cajal. Ces condensats sont des gouttelettes liquides importantes pour la synthĂšse et la maturation de diffĂ©rents types d’ARN. L’Ă©tude montre qu’en agitant le noyau, les forces cytoplasmiques remodĂšlent les condensats nuclĂ©aires sur plusieurs Ă©chelles. A l’Ă©chelle des organelles, l’agitation (L’agitation est l’opĂ©ration qui consiste Ă  mĂ©langer une phase ou plusieurs…) nuclĂ©aire (Le terme d’Ă©nergie nuclĂ©aire recouvre deux sens selon le contexte 🙂 accĂ©lĂšre la cinĂ©tique (Le mot cinĂ©tique fait rĂ©fĂ©rence Ă  la vitesse.) de fusion (En physique et en mĂ©tallurgie, la fusion est le passage d’un corps de l’Ă©tat solide vers l’Ă©tat…) des condensats et, Ă  l’Ă©chelle molĂ©culaire, cette mĂȘme agitation accĂ©lĂšre la diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait rĂ©fĂ©rence Ă  une notion de…) des particules au sein des condensats, y optimisant ainsi les rĂ©actions biochimiques associĂ©es, comme notamment l’Ă©pissage de l’ARN messager (ARNm). En effet, la perturbation de la transmission de ces forces du cytoplasme vers le nuclĂ©oplasme empĂȘche le remodelage des condensats Ă  ces deux Ă©chelles, compromettant ainsi la maturation correcte des ARNm maternels lors de la croissance ovocytaire, et entravant ainsi les divisions ovocytaires qui s’en suivent.

Les scientifiques ont Ă©galement dĂ©montrĂ© que l’actine ainsi que les microtubules sont capables d’induire ce remodelage, et les expĂ©riences dans les ovocytes de Drosophile indiquent que ce mĂ©canisme semble ĂȘtre conservĂ© au cours de l’Ă©volution. Cela rĂ©vĂšle une nouvelle fonction cellulaire du cytosquelette et, au-delĂ  de la reproduction (La Reproduction. ElĂ©ments pour une thĂ©orie du systĂšme d’enseignement est un ouvrage…), il pourrait expliquer de nombreuses anomalies associĂ©es Ă  des dĂ©fauts de forces cytoplasmiques corrĂ©lant avec des dĂ©fauts d’architecture (L’architecture peut se dĂ©finir comme l’art de bĂątir des Ă©difices.) des condensats, observĂ©s dans les cancers, les maladies neurodĂ©gĂ©nĂ©ratives, et les infections virales.

Simulations en 3D montrant comment l’agitation nuclĂ©aire par le cytosquelette accĂ©lĂšre la cinĂ©tique de fusion des condensats nuclĂ©aires.
© Adel Al Jord & Marie-HélÚne Verlhac
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Pour en savoir plus:
Cytoplasmic forces Functionally reorganize nuclear condensates in oocytes
Adel Al Jord, Gaëlle Letort, Soline Chanet, Feng-Ching Tsai, Christophe Antoniewski,
Adrien Eichmuller, Christelle Da Silva, Jean-RenĂ© Huynh, Nir S. Gov, RaphaĂ«l Voituriez, Marie-Émilie Terret, and Marie-HĂ©lĂšne Verlhac.
Nature Communications 29 aout 2022. https://doi.org/10.1038/s41467-022-32675-5

Laboratoire:
Centre interdisciplinaire de recherche (La recherche scientifique dĂ©signe en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue…) en biologie – CIRB (CNRS/Inserm/PSL Research University). CollĂšge de France (Le CollĂšge de France, situĂ© au no 11 place Marcelin-Berthelot dans le quartier latin…).
11 place Marcelin Berthelot. 75005 Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la rĂ©gion…), France.

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