Découverte des gènes contrôlant le développement des membres

Au cours du développement d'un embryon, un groupe de gènes connus sous le nom de gènes « HOX » contrôlent l'architecture de l'organisme en devenir. Ces gènes HOX sont agencés le long de la moléculemolécule d'ADN dans le même ordre que les structures qu'ils codent. Dans l'embryon en croissance, ils sont activés séquentiellement le long de l'axe antérieur-postérieur du corps, qui s'étend de la tête aux pieds, de façon à ce que l'ensemble de nos organes et de nos os se forment au bon endroit.

Cette étude récente, qui a été financée en partie au titre du sixième programme-cadre (6e PCPC) de l'UE, démontre que nos membres ont efficacement reproduit ce système architectural pour donner lieu à l'asymétrie de nos bras et de nos mains. Les chercheurs ont découvert que, dans les bourgeonsbourgeons de membres d'un embryon, les gènes HOX sont mis en activité de façon séquentielle le long de l'axe antérieur-postérieur, à savoir du pouce à l'auriculaire. Il en résulte une concentration d'activité dans la partie postérieure (auriculaire) du bourgeon, qui entraîne à son tour la production de « Sonic Hedgehog », une protéineprotéine qui régule le développement des organes et des membres, dans la région postérieure du bourgeon de membre.

C'est cette production de Sonic Hedgehog qui confère à nos membres leur asymétrie caractéristique et qui explique pourquoi nous possédons un pouce opposable et quatre autres doigts de tailles différentes. Les chercheurs ont examiné des souris porteuses de gènes HOX mutants, qui les amenaient à produire le Sonic Hedgehog à la fois dans les parties antérieure et postérieure des membres. Leurs avant-bras et leurs pattes avant étaient parfaitement symétriques, avec deux petits doigts de chaque côté au lieu d'un pouce d'un côté et d'un petit doigt de l'autre. L'absence de gènes HOX contrôlant le développement des avant-bras a abouti à la naissance de souris présentant seulement un moignon osseux en dessous du coude.

Les scientifiques soulignent que le processus de formation des membres est extrêmement similaire au développement du schéma de base de l'organisme, qui repose également sur cette activation séquentielle de gènes HOX le long d'un axe. Ils pensent que l'adoption du système HOX dans les membres en croissance a procuré aux tétrapodestétrapodes un moyen efficace de se doter d'appendices hautement adaptés.