On sait maintenant pourquoi les souris se développent plus rapidement que les humains lors de la phase embryonnaire

Le développement embryonnaire des vertébrés est marqué par une série de différenciations cellulaires en des « segments » qui vont donner naissance à plusieurs types de tissus tels que le système nerveux, les os, suivi des muscles.

Ce phénomène est sous le contrôle d’un processus biochimique qui varie d’une espèce à l’autre, connu sous le nom « d’horloge de segmentation ». Les scientifiques ont alors essayé de déterminer le facteur responsable de la variation de la durée de ce cycle entre les espèces.

Photo d'une souris

Crédits Pixabay

D’après une étude menée par une équipe de scientifiques du Centre RIKEN BDR, de l’EMBL de Barcelone, de l’Université Pompeu Fabra, et de l’Université de Kyoto, le cycle de développement est plus rapide chez la souris (environ 2 heures) comparé à ce qu’il y a chez l’homme (environ 5 heures), en raison de phénomènes biochimiques intracellulaires.

Ce qui expliquerait par la même occasion les  différences entre le rythme de développement à la phase embryonnaire chez différentes espèces de vertébrés.

Finalement, ce n’est pas une question de gènes

Ces chercheurs ont ainsi réalisé des expériences où ils ont tout d’abord transformé des cellules-souches embryonnaires de souris ainsi que des cellules souches pluripotentes induites (iPS) en des cellules mésodermiques présomitiques (PSM), des éléments qui font partie intégrée du mécanisme de l’horloge de segmentation. Des expériences permettant de bloquer des signaux importants ou d’isoler des cellules ont alors été effectuées.

Ils ont ainsi changé les gènes maîtres HES7 entre les cellules de souris et humaines, mais aucun changement n’a été observé au niveau du cycle de développement des embryons. Finalement, ils en ont déduit que la différence résidait dans les réactions biochimiques intracellulaires et non au niveau des gènes.

Arrivés à ce stade, les scientifiques ont voulu déterminer si des variations existaient dans d’autres facteurs importants dans le cycle, notamment le taux de dégradation de la protéine HES7 ainsi que la vitesse de dégradation de cette protéine dans les cellules des souris, comparées à celles humaines.

Un nouveau concept baptisé allochronie développementale

Ils ont trouvé que la dégradation de la protéine était plus lente dans les cellules humaines que dans celles de la souris. Ce qui vient confirmer l’hypothèse précédente. Par ailleurs, ils ont noté qu’une différence existait également dans le temps nécessaire au processus de codage de HES7 en protéines.

De cette étude est né un concept que les scientifiques appellent désormais « allochronie développementale ». Ainsi, quelque chose est en train de se passer au niveau des cellules, un mécanisme cellulaire qui reste encore mystérieux et qui fait que pendant la phase embryonnaire, les souris se développent plus rapidement que les humains. En tout cas ce n’est pas une question de génétique.

Les résultats de cette étude ont été publiés dans Science.