Ce n’est pas parce que les cellules sont dotées d’un même patrimoine génétique qu’elles auront le même parcours. En effet, les cellules souches développeront des caractères aussi différents que ceux d’une cellule de muscle, de peau ou d'un neurone chez les animaux, et aussi divers que ceux d’une cellule de racine, d’une feuille ou d’une fleur chez les plantes.
Le devenir des cellules est gouverné par ce que l’on appelle l’épigénétique. Des « marques » apposées sur la pelote d’ADN (la chromatine) permettent à cette dernière de s’ouvrir et de laisser les gènes s’exprimer ou, au contraire, de densifier la pelote et de museler les gènes (marques répressives). « Les mécanismes qui régulent la dynamique de ces marques et construisent par là-même le plan d’organisation d’un individu, restent largement mal compris », explique Christel Carles, chercheuse à BIG.
Les chercheurs de BIG et leurs collaborateurs[1] se sont intéressés à des enzymes[2] de la famille Jumonji (« croix » en japonais) qui assurent la libération sélective et opportune de marques répressives sur plusieurs milliers de gènes. « En dérégulant l’activité de ces enzymes par mutations chez la plante, nous avons montré qu’elles déterminent les limites spatiales de ces marques répressives dans le génome, déclare la biologiste. Une mutagenèse ciblée sur les trois enzymes révèle leur rôle redondant et multiple dans le développement des plantes, impactant le développement végétatif, la croissance, la floraison et la reproduction. »
Cette étude apporte un nouvel éclairage sur les fonctions qui régulent finement la structure de la chromatine par retrait et restriction de marques épigénétiques, et ouvre de nouvelles perspectives dans la compréhension des mécanismes d’activation des gènes développementaux.
[1] Humboldt-Universität Berlin (Allemagne), Université Grenoble Alpes, Huazhong Agricultural University (Chine) ; Max Planck Institute (Allemagne), Institut Plant Science Paris-Saclay (Université Paris-sud et Université Paris-Saclay).
[2] Déméthylase "Relative of Early Flowering 6" et ses deux homologues proches.