Mécanismes moléculaires de la cytokinèse
La division cellulaire est un processus fondamental, universel, et essentiel à l'ensemble du développement. Il s’agit d’un processus en deux étapes : premièrement, au cours de la mitose, les chromosomes dupliqués se séparent aux pôles opposés de la cellule; deuxièmement, au cours de la cytokinèse, la cellule se divise physiquement en deux. Les scientifiques observent la cytokinèse depuis plus d'un siècle et ont depuis longtemps proposé que les défauts du processus peuvent donner naissance au cancer. Toutefois, nous commençons seulement à comprendre comment la cytokinèse est régulée au niveau moléculaire.
Notre objectif à long terme est de comprendre comment se produit normalement la cytokinèse et comment son dysfonctionnement peut favoriser le cancer. En bout de ligne, cette meilleure compréhension mènera à de meilleurs traitements contre le cancer.
La cytokinèse exige la formation d'une structure dynamique composée d'actine et de myosine, l'anneau contractile, qui apparaît à l'équateur de la cellule sous la membrane plasmique au cours de l'anaphase. La constriction de cet anneau tire la membrane plasmique vers l'intérieur de la cellule. L'anneau contractile transfère ensuite la membrane plasmique à une autre structure stable, l’anneau du midbody, soit le site où la membrane doit finalement se résoudre pour générer deux cellules séparées. Actuellement, nos efforts de recherche sont centrés sur la façon dont l’anneau du midbody se forme à partir de l'anneau contractile.
Nous utilisons comme système modèle les cellules de drosophile S2 en culture. Ces cellules sont extrêmement sensibles aux ARNi, nous permettant d'inactiver des gènes à volonté. Ceci nous a permis de définir l'ensemble des gènes nécessaires à la cytokinèse dans un crible ARNi à grande échelle. Les cellules S2 sont également parfaitement adaptées à la vidéo microscopie à haute résolution. Ce système modèle nous a permis de découvrir de nombreuses informations sur la manière dont la cytokinèse est régulée.
Le contrôle développemental de la cytokinèse
Bien que toutes les cellules se divisent par cytokinèse, elles ne le font pas toutes de la même manière dans le contexte du développement de l'organisme. Par exemple, une cellule souche se divise de manière asymétrique pour que l'une des cellules filles demeure une cellule souche, tandis que l'autre suivra son destin de développement approprié.
Nous aimerions comprendre comment les mécanismes de la cytokinèse sont régulés différemment pour répondre aux besoins des différents contextes de développement. Il existe de nombreuses variantes de la cytokinèse et celles-ci sont particulièrement bien décrites chez la drosophile. Nous commençons donc à les explorer in vivo en utilisant la microscopie à haute résolution et les puissants outils génétiques qu’offrent la drosophile.