Une étude menée par le laboratoire MRC des sciences médicales révèle que les cellules de différents organes expriment sélectivement les chromosomes X maternels ou paternels. Cette variation, observée à la fois dans des données humaines et des modèles murins, est influencée par la compétition cellulaire, affectant le développement des organes chez les femmes biologiques. Crédit : SciTechDaily.com
Une recherche met en lumière que l’expression sélective des chromosomes X maternels ou paternels varie selon les organes, influencée par la compétition entre cellules.
Une étude récente publiée le 26 juillet dans Nature Genetics par le groupe de recherche sur le développement lymphoïde au laboratoire MRC des sciences médicales a mis en évidence que la contribution des cellules exprimant les chromosomes X maternels ou paternels peut être sélectivement biaisée dans différentes parties du corps. Cette recherche s’appuie sur des données humaines provenant du projet 1000 génomes, combinées à des modèles murins de variations de séquence d’ADN liées au chromosome X, afin d’approfondir notre compréhension fondamentale du développement chez les individus biologiquement féminins possédant deux chromosomes X.
Mécanismes de sélection des chromosomes X
Jusqu’à présent, on pensait que l’utilisation des chromosomes X maternels et paternels était uniforme dans tout le corps. Cependant, cette nouvelle étude démontre que ce n’est pas toujours le cas, et que certains organes peuvent être davantage orientés vers l’utilisation d’un chromosome X maternel ou paternel. La recherche révèle également le processus à l’origine de ce biais : la compétition entre les cellules exprimant l’un ou l’autre des chromosomes X. Dans certains cas, les cellules des organes comme le cœur utilisent principalement le chromosome X d’un parent, tandis que les cellules immunitaires privilégient presque exclusivement le chromosome X de l’autre parent. Cela représente une avancée significative dans la compréhension des principes et mécanismes sous-jacents au développement chez les individus XX.
Conséquences de la sélection des chromosomes X
Les femmes biologiques héritent de deux chromosomes X – un de chaque parent – ainsi que de tout le matériel génétique nécessaire à la construction et au maintien de leur corps. Cependant, malgré la présence des deux chromosomes X parentaux, un seul chromosome X est activement exprimé dans chaque cellule. Étant donné que la séquence d’ADN de chaque chromosome X présente des variations génétiques, chaque cellule choisit effectivement d’exprimer un ensemble de caractéristiques uniques dérivées de l’un ou l’autre parent.
« Nous avons réalisé que lorsque les cellules choisissent l’un de leurs deux chromosomes X, elles choisissent également quel ensemble de variantes génétiques exprimer », a déclaré Matthias Merkenschlager, responsable du groupe de recherche sur le développement des lymphocytes. « En conséquence, les cellules individuelles expriment des variantes génétiques distinctes. Nous travaillons maintenant à comprendre comment les variantes génétiques liées au chromosome X influencent le développement de l’organisme et si l’utilisation sélective des chromosomes X dans des tissus spécifiques peut affecter la probabilité de certaines conditions plus tard dans la vie. »
Focus de recherche sur le gène STAG2
Les chercheurs se sont concentrés sur un gène spécifique du chromosome X, appelé STAG2. Ils ont découvert que les cellules présentant une variante génétique de STAG2 ne parvenaient pas à se développer en cellules immunitaires appelées lymphocytes chez les femmes portant la variante STAG2 sur un chromosome X et la version commune (ou « référence ») de STAG2 sur l’autre chromosome X.
En revanche, les cellules avec la même variante de STAG2 étaient pleinement capables de former des lymphocytes chez les hommes XY (avec une seule copie du chromosome X) ou chez les femmes dont les deux chromosomes X portaient la variante.
Les chercheurs ont conclu que ce qui empêche les cellules variantes de former des lymphocytes n’est pas la variante elle-même, mais la présence de cellules exprimant la version de référence de STAG2. Cela démontre que les cellules rivalisent pour obtenir la « permission » de former des types cellulaires spécifiques dans le corps. Ces résultats révèlent un nouvel aspect de la diversité liée au chromosome X qui n’avait pas été précédemment reconnu : les interactions entre les cellules peuvent façonner la contribution de la diversité génétique liée au chromosome X à des types cellulaires et tissus spécifiques.
Bien que les cellules exprimant le STAG2 de référence dominent dans la formation du sang, les cellules exprimant la variante peuvent prédominer dans d’autres parties du corps. Pour Teresa Buenaventura, auteur principal de l’étude, cela a suscité une curiosité personnelle : « Travailler sur ce projet a été particulièrement passionnant pour moi, car cela m’a rendu curieuse de la contribution de chacun des chromosomes X à mes différents tissus », a-t-elle déclaré.
Ces découvertes révèlent un aspect de la diversité liée au chromosome X qui était auparavant sous-estimé, où les interactions entre des clones épigénétiquement divers peuvent façonner la contribution de la diversité génétique liée au chromosome X à des types cellulaires et tissus spécifiques.
Référence : « La compétition façonne le paysage de la diversité génétique liée au chromosome X », 25 juillet 2024, Nature Genetics.
DOI : 10.1038/s41588-024-01840-5
