L’ordre de division de cellules précurseurs impacte le comportement des drosophiles
Il est communément admis que la diversité neuronale repose sur la régulation précise de l'expression génique des progéniteurs neuronaux. Cependant, nous ne savons que peu de choses sur la manière dont cette diversité neurale peut être générée lorsque les progéniteurs neuronaux sont comparables. Un article, publié dans la revue eLife, révèle que le moment de l'entrée en division des progeniteurs des organes sensoriels qui tapissent l'épithélium dorsal de la drosophile influence l'axonogenèse et, in fine, le comportement. Ainsi le temps lui-même est un paramètre du développement du système nerveux, et pas seulement une dimension dans laquelle le développement se produit.
L'établissement de la connectivité neuronale est une étape fondamentale dans le développement du système nerveux et la formation d'un système fonctionnel. Cette connectivité dépend de nombreux mécanismes intrinsèques et extrinsèques qui contrôlent la croissance et la différenciation des neurones.
Les scientifiques ont découvert que les cellules précurseurs des soies mécanosensorielles de la drosophile se divisent suivant une vague temporelle qui se propage du centre de l'épithélium vers la périphérie. En filmant la division des précurseurs combiné à la modélisation mathématique, la génétique et l'analyse comportementale, les auteurs démontrent que cette vague est contrôlée par des interactions directes, via des protrusions cellulaires, entre les précurseurs. Cette vague de divisions se répercute sur la cinétique de formation des neurones qui rattachent chaque organe au système nerveux central. Cette temporalité semble essentielle. Ainsi l’inhibition de cette vague est corrélée à une augmentation du nombre d'arborisations terminales des axones qui conduit à une modification du comportement des mouches.
Ces résultats, allant des gènes jusqu'au comportement adulte, soutiennent l'idée que le temps de division des cellules précurseurs participe à la diversité neuronale. Ainsi, le temps développemental est un paramètre aussi important à considérer que l'expression génique dans la génération de la diversité cellulaire.
Figure : Schéma illustrant l'arrivée asynchrone des axones sensoriels au ganglion central suite à une vague mitotique des précurseurs neuronaux. A gauche, schéma d'un thorax dorsal de drosophile avec l'insertion d'une microphotographie illustrant les protrusions cytoplasmiques de deux cellules précurseurs (en vert) dans l'épithélium (en violet). A droite, schéma du réflexe de nettoyage d'une mouche adulte avec l'insertion d'une microphotographie illustrant les terminaisons axonales individuelles au niveau du ganglion central.
Pour en savoir plus :
A neural progenitor mitotic wave is required for asynchronous axon outgrowth and morphology.
Lacoste, J., Soula, H., Burg, A., Audibert, A., Darnat, P., Gho, M., & Louvet-Vallée, S.
eLife 7 mars 2022 https://elifesciences.org/articles/75746
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