Hydre. Crédit : David Plachetzki
Un nouveau papier en Biologie et évolution du génome, publié par Oxford University Press, montre pour la première fois comment Hydre, qui sont un groupe de petits animaux aquatiques, peuvent régénérer leur propre tête en changeant la façon dont leurs gènes sont régulés, ce que l’on appelle l’épigénétique.
Hydre appartiennent au groupe d’animaux qui comprend environ 10 000 espèces réparties en deux groupes principaux : les anthozoaires (comprenant les anémones de mer, les coraux et les plumes de mer) et les méduses (guêpes de mer, méduses et hydres). Hydre, qui vivent dans les régions tempérées et tropicales, sont généralement considérés comme biologiquement immortels ; Hydre les cellules souches ont une capacité d’auto-renouvellement illimitée.
La régénération du corps entier se produit chez quelques espèces animales. La mesure dans laquelle les gènes et les réseaux de régulation des gènes responsables de la régénération varient d’une espèce à l’autre reste largement inexplorée. Les scientifiques ne comprennent toujours pas le mécanisme qui conduit Hydre régénération de la tête. Des études antérieures ont trouvé des preuves de régulation par de multiples voies de développement. Les chercheurs ont découvert plusieurs gènes associés à la régénération de la tête.
Pour comprendre les rudiments contrôlant Hydre régénération de la tête, les chercheurs ont d’abord identifié 27 137 éléments actifs dans une ou plusieurs sections du corps de l’organisme ou des tissus en régénération. Les chercheurs ont utilisé la modification des histones ChIP-seq, une méthode utilisée pour analyser comment les protéines interagissent avec ADN, pour identifier respectivement 9998 promoteur proximal candidat et 3018 régions candidates de type activateur. Leurs recherches montrent qu’un sous-ensemble de ces éléments régulateurs est remodelé lors de la régénération de la tête et identifie un ensemble de motifs de facteurs de transcription enrichis dans les régions activées lors de la régénération de la tête. Ces motifs enrichis comprenaient des facteurs de transcription développementaux.
Ce travail identifie pour la première fois les éléments régulateurs candidats spécifiques du génome qui changent au cours Hydre la régénération de la tête, qui détermine le développement des organismes en activant ou en désactivant les gènes en fonction des besoins. « Une découverte intéressante de ce travail est que les programmes de régénération de la tête et de bourgeonnement dans Hydre sont assez différents, a déclaré l’auteur principal du document, Aide Macias-Muñoz. « Même si le résultat est le même (un Hydre head), l’expression des gènes est beaucoup plus variable au cours de la régénération. L’expression dynamique des gènes s’accompagne d’un remodelage dynamique de la chromatine aux sites où les facteurs de transcription développementaux se lient. Ces résultats suggèrent que des activateurs de développement complexes étaient présents avant la scission de Cnidaria et Bilateria. »
Référence : « Coordinated gene expression and chromatin regulation during Hydra head regeneration » 8 décembre 2021, Biologie et évolution du génome.
DOI : 10.1093/gbe/evab221
