La cytocinèse, dernière étape de la division cellulaire, permet la répartition du matériel génétique et cytoplasmique entre les cellules filles à l’issue de la mitose. Pour la vaste majorité des divisions cellulaires, la cytocinèse s’achève par la séparation physique des cellules filles, c’est l’étape d’abscission. Il existe toutefois des contextes tissulaires où la cytocinèse est interrompue de façon physiologique, donnant ainsi naissance à des syncytia – c’est le cas des cellules germinales - ou bien à des cellules polyploïdes – comme les hépatocytes. D’autre part, les défauts de cytocinèse ont été associés à certains contextes pathologiques comme le cancer. La cytocinèse est considérée à l’heure actuelle comme un processus intrinsèque à la cellule en division, orchestré par la machinerie intracellulaire. Pourtant, dans un organisme, la majorité des cellules se divise au sein d’un tissu, en contact étroit avec leurs voisines, et des travaux récents ont montré que les cellules en division communiquent activement avec ces voisines pour préserver l’intégrité tissulaire malgré les changements morphologiques associés à la division.
Les travaux réalisés dans les équipes d’Alice Davy au Centre de Biologie du Développement (CNRS / UT3) et d’Arnaud Besson au Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse (CNRS / Inserm / UT3), démontrent que l’achèvement de la cytocinèse, en particulier son étape finale, l’abscission, est régulé par les informations présentes dans l’environnement local de la cellule en division.
A l’origine de ce travail, l’équipe d’Alice Davy qui étudie le rôle de la communication intercellulaire via la voie de signalisation Eph/ephrin lors du développement du néocortex, avait observé que des embryons déficients pour cette voie de signalisation présentaient un nombre anormal de neurones corticaux polyploïdes par rapport à des embryons témoins. Afin de caractériser les mécanismes mis en jeu, les chercheurs ont entrepris des analyses in vitro. Ceci leur a permis de démontrer que l’activation de la voie de signalisation Eph/ephrin dans une cellule en division entraîne un retard de l’abscission, voir un blocage complet, avec comme conséquence un taux anormalement élevé de cellules polyploïdes. Pour identifier les effecteurs moléculaires, les chercheurs ont fait alors appel aux compétences de l’équipe d’Arnaud Besson, spécialiste de la division cellulaire. Cette collaboration a permis de décrypter la cascade moléculaire en aval de la voie de signalisation Eph/ephrin et d’identifier un effecteur privilégié, la kinase Citron, dont le rôle dans la cytocinèse était déjà bien connu. L’identification des sites de phosphorylation sur la protéine Citron, réalisée avec l’appui de la plateforme de protéomique de l’Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale à Toulouse (CNRS / UT3), a permis de vérifier le rôle déterminant de ces phosphorylations. Ainsi, l’avancée importante de cette étude est de montrer que la phosphorylation spécifique de certains résidus tyrosine de cet acteur majeur de la cytocinèse, contrôle l’abscission en réponse à une information extrinsèque.
De façon remarquable, en dépit de son expression dans divers tissus embryonnaires, la perte de la kinase Citron in vivo perturbe la cytocinèse de types cellulaires bien particuliers, dont les progéniteurs neuraux, augmentant ainsi le nombre de neurones polyploïdes et donnant lieu à des microcéphalies, chez la souris et chez l’homme.
Ces résultats mettent en lumière l’importance de la communication entre cellules voisines lors de la division cellulaire et suggèrent que les modifications post-traductionnelles de la protéine Citron, en particulier sa phosphorylation, pourraient servir d’interrupteur moléculaire dans la progression vers l’étape finale de la division cellulaire, l’abscission. L’un des enjeux pour le futur sera de comprendre le rôle privilégié de cette cascade Eph/ kinase Citron dans les progéniteurs neuraux et son impact sur le développement et la physiologie du cerveau.
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Les travaux réalisés dans les équipes d’Alice Davy au Centre de Biologie du Développement (CNRS / UT3) et d’Arnaud Besson au Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse (CNRS / Inserm / UT3), démontrent que l’achèvement de la cytocinèse, en particulier son étape finale, l’abscission, est régulé par les informations présentes dans l’environnement local de la cellule en division.
A l’origine de ce travail, l’équipe d’Alice Davy qui étudie le rôle de la communication intercellulaire via la voie de signalisation Eph/ephrin lors du développement du néocortex, avait observé que des embryons déficients pour cette voie de signalisation présentaient un nombre anormal de neurones corticaux polyploïdes par rapport à des embryons témoins. Afin de caractériser les mécanismes mis en jeu, les chercheurs ont entrepris des analyses in vitro. Ceci leur a permis de démontrer que l’activation de la voie de signalisation Eph/ephrin dans une cellule en division entraîne un retard de l’abscission, voir un blocage complet, avec comme conséquence un taux anormalement élevé de cellules polyploïdes. Pour identifier les effecteurs moléculaires, les chercheurs ont fait alors appel aux compétences de l’équipe d’Arnaud Besson, spécialiste de la division cellulaire. Cette collaboration a permis de décrypter la cascade moléculaire en aval de la voie de signalisation Eph/ephrin et d’identifier un effecteur privilégié, la kinase Citron, dont le rôle dans la cytocinèse était déjà bien connu. L’identification des sites de phosphorylation sur la protéine Citron, réalisée avec l’appui de la plateforme de protéomique de l’Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale à Toulouse (CNRS / UT3), a permis de vérifier le rôle déterminant de ces phosphorylations. Ainsi, l’avancée importante de cette étude est de montrer que la phosphorylation spécifique de certains résidus tyrosine de cet acteur majeur de la cytocinèse, contrôle l’abscission en réponse à une information extrinsèque.
De façon remarquable, en dépit de son expression dans divers tissus embryonnaires, la perte de la kinase Citron in vivo perturbe la cytocinèse de types cellulaires bien particuliers, dont les progéniteurs neuraux, augmentant ainsi le nombre de neurones polyploïdes et donnant lieu à des microcéphalies, chez la souris et chez l’homme.
Ces résultats mettent en lumière l’importance de la communication entre cellules voisines lors de la division cellulaire et suggèrent que les modifications post-traductionnelles de la protéine Citron, en particulier sa phosphorylation, pourraient servir d’interrupteur moléculaire dans la progression vers l’étape finale de la division cellulaire, l’abscission. L’un des enjeux pour le futur sera de comprendre le rôle privilégié de cette cascade Eph/ kinase Citron dans les progéniteurs neuraux et son impact sur le développement et la physiologie du cerveau.
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Marthe Condat (1886-1936) : Née à Graulhet (Tarn) - Elle effectue à Toulouse ses deux premières années de médecine puis s’inscrit à Paris. En 1923, elle est la première femme à être reçue au concours d’agrégation. Elle enseigne ensuite à Toulouse et publie des travaux consacrés surtout à la pédiatrie. En 1935, elle est élevée au grade de Chevalier de la Légion d’honneur.
