Des chercheurs dirigés par l’Université de Tsukuba étudient l’impact de la manipulation génétique sur le développement des cellules sensorielles chez le protovertébré Ciona intestinalis

Dans une nouvelle étude publiée dans PNAS, un groupe de recherche dirigé par l’Université de Tsukuba a étudié le rôle du gène homéobox POU IV dans le développement des cellules sensorielles neurales chez le protovertébré Ciona intestinale, un type d’ascidie qui se développe à partir d’une larve ressemblant à un têtard. Ciona est utile comme système modèle pour examiner les changements dans l’expression des gènes au cours du développement et pour évaluer comment les réseaux de gènes affectent le développement de différents types de cellules.

Au cours du développement, plusieurs types de neurones sensoriels apparaissent dans Ciona, y compris les cellules sensorielles des palpes (PSC) et les neurones bipolaires de la queue (BTN). On pense que la spécification de ces types de cellules est régulée par POU IV, qui a un homologue similaire chez les vertébrés appelé BRN3. L’équipe de recherche de l’Université de Tsukuba a cherché à comprendre le rôle de POU IV dans le développement de types de cellules sensorielles chez Ciona en manipulant l’expression de POU IV au cours du développement et en évaluant les changements qui en résultent dans l’expression des gènes au niveau de la cellule unique.

“L’analyse transcriptomique unicellulaire nous a permis d’examiner les cellules individuelles produites dans les organismes et d’analyser comment leurs profils d’expression génique ont été modifiés à la suite de changements dans l’expression de POU IV”, explique l’auteur principal, le professeur Takeo Horie.

L’équipe de recherche a découvert que l’altération de l’expression de POU IV conduisait à l’expression élargie des cellules sensorielles, y compris de nouveaux types de cellules hybrides qui partageaient les caractéristiques des PSC et des BTN, ainsi que des cellules qui exprimaient une batterie unique de gènes qui n’avait pas été observée auparavant. dans Ciona, que les chercheurs ont qualifié de “batterie de gènes synthétiques”.

“Pour mieux comprendre les processus sous-jacents à nos observations, nous avons exploré l’expression de Foxg et de Neurogenin, deux régulateurs en amont de POU IV”, explique le professeur Horie.

Les découvertes de l’équipe de recherche ont indiqué que la mauvaise expression de POU IV conduit à l’activation de Foxg et de la neurogénine, ce qui peut sous-tendre le développement des cellules sensorielles hybrides et l’expression de la batterie de gènes synthétiques. Cette étude met en lumière les effets potentiels de la manipulation génétique au cours du développement et souligne la nécessité de stratégies précises pour éliminer l’induction de types de cellules indésirables lors de la reprogrammation cellulaire.

Cette étude a été soutenue par une subvention du NIH (à ML) (NS076542) et par Grants-in-Aid for Scientific Research de la Japan Society for the Promotion of Science to TH (19H03204, 21K19249, 21H05239), TGK (19H03213) , et RH (20J00278, 21K15099). TH est soutenu par la Toray Science Foundation et le programme FOREST de l’Agence japonaise des sciences et technologies (Grant JPMJFR2054). RH est soutenu par la Fondation Kao pour les Arts et les Sciences. TGK est soutenu par une bourse de recherche de la Fondation Hirao Taro de KONAN GAKUEN pour la recherche universitaire. Cette étude a été soutenue par le National BioResource Project du ministère de l’Éducation, de la Culture, des Sports, de la Science et de la Technologie du Japon. PPC est soutenu par une subvention de formation T32 de l’Institut national de recherche sur le génome humain

Source de l’histoire :

Matériaux fourni par Université de Tsukuba. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.