La Cycline G est une protéine impliquée dans la régulation du cycle cellulaire, processus complexe de division des cellules chez les organismes munis d’un noyau (eucaryotes). Une équipe de chercheurs autrichiens et deux équipes de chercheurs français, dirigées par Vincent Debat (1) du laboratoire « Origine structure évolution de la biodiversité » (Muséum national d’Histoire naturelle / CNRS) et Frédérique Peronnet (2) du laboratoire « Biologie du développement » (UPMC / CNRS), se sont intéressées au rôle de cette protéine chez la drosophile, également appelée mouche du vinaigre, et notamment à son implication dans le développement symétrique de celle-ci. Les chercheurs montrent, dans une étude qui vient d’être publiée dans la revue PLoS Genetics, que le niveau d’expression de la Cycline G serait fondamental pour le développement de mouches parfaitement symétriques.
Le caractère bruité – aléatoire – de tous les phénomènes biologiques, des molécules à la physiologie, altère la précision de la réplication des phénotypes, et impose des limites à l’efficacité de la sélection naturelle (et artificielle). L’imperfection de la symétrie, appelée asymétrie fluctuante, est la façon la plus simple de mesurer la conséquence du bruit développemental. Malgré des recherches intenses depuis une cinquantaine d’années, les bases génétiques de la stabilité de développement – c’est-à-dire les processus qui réduisent le bruit (et donc l’asymétrie chez les organismes à symétrie bilatérale) – sont mal comprises.
A l’aide de techniques de transgénèse, les chercheurs ont surexprimé ou inactivé le gène de Cycline G dans les mouches génétiquement homogènes et élevées en conditions environnementales contrôlées. La dérégulation de la Cycline G chez la drosophile provoque ainsi une véritable explosion du niveau de bruit développemental, se manifestant par une très forte augmentation des asymétries aléatoires. En effet, les résultats de cette expérience montrent que l’asymétrie est détectée non seulement sur les ailes des drosophiles, mais également sur les pattes.
Par ailleurs, les ailes ont été examinées au niveau cellulaire. Tandis que chez les mouches sauvages (donc symétriques), il est observé que plus la taille des cellules des ailes est grande et plus le nombre de cellules observées est petit ; chez les mouches asymétriques, cette étroite corrélation négative entre taille et nombre des cellules observées est perdue. Cette expérience suggère donc que la compensation entre croissance cellulaire et division cellulaire est un facteur central au maintien de la taille des ailes chez la drosophile – et donc de la stabilité de développement des ailes – et que la cycline G joue un rôle fondamental dans le maintien de cet équilibre.
Les chercheurs concluent que si l’expression normale de la Cycline G est nécessaire à la formation de mouches parfaitement symétriques, cette stabilisation résulte probablement d’une interaction de la Cycline G avec beaucoup d’autres gènes qu’il reste à identifier.
(1) généticien de l’évolution et spécialiste de l’asymétrie
(2) généticienne du développement
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