Кластер Hoxd-генов координирует операции по формированию конечностей, в частности. Эти гены транскрибируются двумя последовательными волнами, обеспечивая развитие руки, затем кисти. «Мы уже обнаружили, что гены, ответственные за руку, контролируются энхансерами, специфическими последовательностями ДНК, расположенными в прилегающей области, на одном конце кластера Hoxd. Этот регуляторный домен принимает различную трехмерную конфигурацию в зависимости от степени активности энхансеров », – говорит профессор Дубуль.
Два разных регуляторных домена
Чтобы понять молекулярные процессы, которые определяют формирование руки, а также переход к формированию запястья и кисти, исследователи использовали сложные методы генной инженерии, молекулярной биологии и клеточные линии мышиных эмбрионов. «Любопытно, что определенные гены Hoxd участвуют в происхождении как руки, так и кисти, в то время как их отсутствие экспрессии способствует формированию запястья», – отмечает Гийом Андрей, бывший докторант Национального исследовательского центра Frontiers in Genetics и первый автор. статьи.
Биологи продемонстрировали наличие второго регуляторного домена.
Однако существует промежуточная клеточная территория, которая избегает двух регулирующих механизмов и на которой переключатель не активирован: эта зона будет генерировать запястье.
Однако он отвечает за развитие руки и расположен на другом конце кластера генов Hoxd.
Они расшифровали сложный диалог, установленный между этими генами и двумя соседними доменами: «Некоторые гены Hoxd связаны только с одним из двух доменов, тогда как другие взаимодействуют с обоими, но в разных клетках и в разное время», – объясняет Гийом Андрей.
Запястье выходит из ничейной земли
Во время роста зачатка конечности определенные гены Hoxd будут сдвигаться в сторону противоположного регуляторного домена, чтобы установить новые контакты.
Этот переход от одного домена к другому эквивалентен генетическому переключению, сигнализирующему о переходе между созданием руки и кисти. Однако существует промежуточная клеточная территория, которая избегает двух регулирующих механизмов и на которой переключатель не активирован: эта зона будет генерировать запястье.
Таким образом, артикуляция действий между доменами A и B позволяет создать морфологическое соединение между нашими руками и нашими кистями. "Трехмерная организация этих двух регуляторных доменов, которая дает им физическую и функциональную независимость, играет важную роль в стимулировании генов Hoxd. Эти эксперименты позволили нам продемонстрировать, что существует дополнительный топологический уровень информации для модуляции экспрессии генов.
Это первый!", – говорит Гийом Андрей.